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如何理解golang逃逸分析

发表于:2025-02-07 作者:千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2025年02月07日,本篇内容介绍了"如何理解golang逃逸分析"的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!背景最近想
千家信息网最后更新 2025年02月07日如何理解golang逃逸分析

本篇内容介绍了"如何理解golang逃逸分析"的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

背景

最近想要将 protobuf 变量和之前设计的数据对象整合起来,维护在内存中,以减少内存申请和 GC 的性能损耗。

feature or bug,gogoproto 解码疑惑

由于 gogoproto 在 unmarshal 时不保证输入和输出一致,作为结果的指针变量和输入的字节切片可能不一致(比如说,在 unmarshal slice 时没有 reset 操作)。我们需要对这个指针变量进行重置,pb 生成文件的 reset 实现方法如下。

func (m *Data) Reset() { *m = Data{} }

在看到 Data{} 时我陷入了疑惑,按我的理解,这一步是需要申请内存的。那么如此一来,我们在将某个 pb 变量抛入内存时不可避免的还是需要申请内存,这样本次的研发需求好像失去了意义。

我的第一反应是,这是 gogoproto 的问题,也许官方 go proto 不是这样的。可是重新生成后发现 reset 方法实现并没有什么区别。只不过官方 go proto 会在 unmarshal 时主动 reset

那么,难道一开始的方向就错了吗?啊头秃。

柳暗花明又一村

不死心的我开始看各种文档,包括 gogoproto 的各种插件,可惜并没有找到有用的内容。接着我又开始看官方 proto 文档。。。

这时我发现了一点蛛丝马迹。

在日常使用 protobuf 时,如果不复用旧的变量,我们一般会

  1. 声明指针变量,data := &pb.Data{}

  2. 解码,proto.Unmarshal(bytes, data)

显然,第一步是需要申请内存。而按照 go proto 的源码,unmarshal 时的 reset 操作又会申请一次内存,难道 Google 会允许这种性能损耗?

真的吗,我不信。

逃逸分析入门

想的太多,不如写个 benchmark 试一下。(小心 microbenchmark 的一些坑)

benchmark

package mainimport (        "testing")type boy struct {        name string        age  int}var b1 = &boy{}var b2 = &boy{}func Benchmark_1(b *testing.B) {        for i := 0; i < b.N; i++ {                temp := &boy{}                b1 = temp        }}func Benchmark_2(b *testing.B) {        for i := 0; i < b.N; i++ {                temp := &boy{}                *b1 = *temp        }}func Benchmark_3(b *testing.B) {        for i := 0; i < b.N; i++ {                temp := &boy{}                *b1 = *temp                b2 = temp        }}

结果如下。

goos: linuxgoarch: amd64pkg: bibleBenchmark_1-4    29142411                42.2 ns/op       32 B/op               1 allocs/opBenchmark_2-4    1000000000               0.711 ns/op         0 B/op          0 allocs/opBenchmark_3-4    28474614                39.5 ns/op       32 B/op               1 allocs/opPASSok    bible   3.258s

结果是一目了然的,temp := &boy{} 确实没有重复申请内存。

编译报告

到此,只需要逐个分析就好。首先打开编译报告看一下。

go build -gcflags "-m -m"

var b1 = &boy{}//go:noinlinefunc main() {        temp := &boy{}        // &boy literal escapes to heap:        //   flow: temp = &{storage for &boy literal}:        //     from &boy literal (spill) at ./main.go:12:10        //     from temp := &boy literal (assign) at ./main.go:12:7        //   flow: {heap} = temp:        //     from b1 = temp (assign) at ./main.go:13:5        // &boy literal escapes to heap        b1 = temp}

新创建的 &boy{} 被全局变量引用,于是逃逸到堆上,成为动态变量,无法被重复利用。

var b1 = &boy{}//go:noinlinefunc main() {        temp := &boy{}        // &boy literal does not escape        *b1 = *temp}

*b1 = *temp 仅仅是赋值操作,新创建的 &boy{} 没有被引用,留在栈上,后续被重复利用。

汇编分析


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