引用：https://gocn.vip/article/1763
問題
type User struct { ID int64 Name string Avatar string } func GetUserInfo() *User { return &User{ID: 13746731, Name: "EDDYCJY", Avatar: "https://avatars0.githubusercontent.com/u/13746731"} } func main() { _ = GetUserInfo() }開局就是一把問號，帶着問題進行學習。請問 main 調用 GetUserInfo 后返回的 &User{...}。這個變量是分配到棧上了呢，還是分配到堆上了？
什么是堆/棧
在這里並不打算詳細介紹堆棧，僅簡單介紹本文所需的基礎知識。如下：
- 堆（Heap）：一般來講是人為手動進行管理，手動申請、分配、釋放。一般所涉及的內存大小並不定，一般會存放較大的對象。另外其分配相對慢，涉及到的指令動作也相對多
- 棧（Stack）：由編譯器進行管理，自動申請、分配、釋放。一般不會太大，我們常見的函數參數（不同平台允許存放的數量不同），局部變量等等都會存放在棧上
今天我們介紹的 Go 語言，它的堆棧分配是通過 Compiler 進行分析，GC 去管理的，而對其的分析選擇動作就是今天探討的重點
什么是逃逸分析
在編譯程序優化理論中，逃逸分析是一種確定指針動態范圍的方法，簡單來說就是分析在程序的哪些地方可以訪問到該指針
通俗地講，逃逸分析就是確定一個變量要放堆上還是棧上，規則如下：
- 是否有在其他地方（非局部）被引用。只要有可能被引用了，那么它一定分配到堆上。否則分配到棧上
- 即使沒有被外部引用，但對象過大，無法存放在棧區上。依然有可能分配到堆上
對此你可以理解為，逃逸分析是編譯器用於決定變量分配到堆上還是棧上的一種行為
在什么階段確立逃逸
在編譯階段確立逃逸，注意並不是在運行時
為什么需要逃逸
這個問題我們可以反過來想，如果變量都分配到堆上了會出現什么事情？例如：
- 垃圾回收（GC）的壓力不斷增大
- 申請、分配、回收內存的系統開銷增大（相對於棧）
- 動態分配產生一定量的內存碎片
其實總的來說，就是頻繁申請、分配堆內存是有一定 “代價” 的。會影響應用程序運行的效率，間接影響到整體系統。因此 “按需分配” 最大限度的靈活利用資源，才是正確的治理之道。這就是為什么需要逃逸分析的原因，你覺得呢？
怎么確定是否逃逸
第一，通過編譯器命令，就可以看到詳細的逃逸分析過程。而指令集 -gcflags 用於將標識參數傳遞給 Go 編譯器，涉及如下：
-
-m會打印出逃逸分析的優化策略，實際上最多總共可以用 4 個-m，但是信息量較大，一般用 1 個就可以了 -l會禁用函數內聯，在這里禁用掉 inline 能更好的觀察逃逸情況，減少干擾
$ go build -gcflags '-m -l' main.go第二，通過反編譯命令查看
$ go tool compile -S main.go注：可以通過 go tool compile -help 查看所有允許傳遞給編譯器的標識參數
逃逸案例
案例一：指針
第一個案例是一開始拋出的問題，現在你再看看，想想，如下：
type User struct { ID int64 Name string Avatar string } func GetUserInfo() *User { return &User{ID: 13746731, Name: "EDDYCJY", Avatar: "https://avatars0.githubusercontent.com/u/13746731"} } func main() { _ = GetUserInfo() }執行命令觀察一下，如下：
$ go build -gcflags '-m -l' main.go # command-line-arguments ./main.go:10:54: &User literal escapes to heap通過查看分析結果，可得知 &User 逃到了堆里，也就是分配到堆上了。這是不是有問題啊...再看看匯編代碼確定一下，如下：
$ go tool compile -S main.go "".GetUserInfo STEXT size=190 args=0x8 locals=0x18 0x0000 00000 (main.go:9) TEXT "".GetUserInfo(SB), $24-8 ... 0x0028 00040 (main.go:10) MOVQ AX, (SP) 0x002c 00044 (main.go:10) CALL runtime.newobject(SB) 0x0031 00049 (main.go:10) PCDATA $2, $1 0x0031 00049 (main.go:10) MOVQ 8(SP), AX 0x0036 00054 (main.go:10) MOVQ $13746731, (AX) 0x003d 00061 (main.go:10) MOVQ $7, 16(AX) 0x0045 00069 (main.go:10) PCDATA $2, $-2 0x0045 00069 (main.go:10) PCDATA $0, $-2 0x0045 00069 (main.go:10) CMPL runtime.writeBarrier(SB), $0 0x004c 00076 (main.go:10) JNE 156 0x004e 00078 (main.go:10) LEAQ go.string."EDDYCJY"(SB), CX ...我們將目光集中到 CALL 指令，發現其執行了 runtime.newobject 方法，也就是確實是分配到了堆上。這是為什么呢？
分析結果
這是因為 GetUserInfo() 返回的是指針對象，引用被返回到了方法之外了。因此編譯器會把該對象分配到堆上，而不是棧上。否則方法結束之后，局部變量就被回收了，豈不是翻車。所以最終分配到堆上是理所當然的
再想想
那你可能會想，那就是所有指針對象，都應該在堆上？並不。如下：
func main() { str := new(string) *str = "EDDYCJY" }你想想這個對象會分配到哪里？如下：
$ go build -gcflags '-m -l' main.go # command-line-arguments ./main.go:4:12: main new(string) does not escape顯然，該對象分配到棧上了。很核心的一點就是它有沒有被作用域之外所引用，而這里作用域仍然保留在 main 中，因此它沒有發生逃逸
案例二：未確定類型
func main() { str := new(string) *str = "EDDYCJY" fmt.Println(str) }執行命令觀察一下，如下：
$ go build -gcflags '-m -l' main.go # command-line-arguments ./main.go:9:13: str escapes to heap ./main.go:6:12: new(string) escapes to heap ./main.go:9:13: main ... argument does not escape通過查看分析結果，可得知 str 變量逃到了堆上，也就是該對象在堆上分配。但上個案例時它還在棧上，我們也就 fmt 輸出了它而已。這...到底發生了什么事？
分析結果
相對案例一，案例二只加了一行代碼 fmt.Println(str)，問題肯定出在它身上。其原型：
func Println(a ...interface{}) (n int, err error)通過對其分析，可得知當形參為 interface 類型時，在編譯階段編譯器無法確定其具體的類型。因此會產生逃逸，最終分配到堆上
如果你有興趣追源碼的話，可以看下內部的 reflect.TypeOf(arg).Kind() 語句，其會造成堆逃逸，而表象就是 interface 類型會導致該對象分配到堆上
案例三、泄露參數
type User struct { ID int64 Name string Avatar string } func GetUserInfo(u *User) *User { return u } func main() { _ = GetUserInfo(&User{ID: 13746731, Name: "EDDYCJY", Avatar: "https://avatars0.githubusercontent.com/u/13746731"}) }執行命令觀察一下，如下：
$ go build -gcflags '-m -l' main.go # command-line-arguments ./main.go:9:18: leaking param: u to result ~r1 level=0 ./main.go:14:63: main &User literal does not escape我們注意到 leaking param 的表述，它說明了變量 u 是一個泄露參數。結合代碼可得知其傳給 GetUserInfo 方法后，沒有做任何引用之類的涉及變量的動作，直接就把這個變量返回出去了。因此這個變量實際上並沒有逃逸，它的作用域還在 main() 之中，所以分配在棧上
再想想
那你再想想怎么樣才能讓它分配到堆上？結合案例一，舉一反三。修改如下：
type User struct { ID int64 Name string Avatar string } func GetUserInfo(u User) *User { return &u } func main() { _ = GetUserInfo(User{ID: 13746731, Name: "EDDYCJY", Avatar: "https://avatars0.githubusercontent.com/u/13746731"}) }執行命令觀察一下，如下：
$ go build -gcflags '-m -l' main.go # command-line-arguments ./main.go:10:9: &u escapes to heap ./main.go:9:18: moved to heap: u只要一小改，它就考慮會被外部所引用，因此妥妥的分配到堆上了
總結
- 靜態分配到棧上，性能一定比動態分配到堆上好
- 底層分配到堆，還是棧。實際上對你來說是透明的，不需要過度關心
- 每個 Go 版本的逃逸分析都會有所不同（會改變，會優化）
- 直接通過
go build -gcflags '-m -l'就可以看到逃逸分析的過程和結果 - 到處都用指針傳遞並不一定是最好的，要用對