内存管理篇 (一)：Go语言之逃逸

本篇做为Go语言内存管理的第一篇文章，会从下面几个方向来讲述逃逸:

1.什么是逃逸？

2.为什么需要逃逸？

3.逃逸是怎么实现的？

一、什么是逃逸
在开始讲逃逸之前，我们先看一下，下面的两个例子。

例子1:stack.go的fun()返回的就是一个int变量。

例子2:mem.go的fun()返回的是*int变量，同时里面的返回值是&i。

源代码如下所示：

$ go tool compile -S stack.go //生成汇编语句

汇编结果分析：通过汇编可以看出来，在mem.go中的fun()中的变量i是通过newobject(XX)来生成的数据，这就说明，这个i是存储在对中。

备注：newobject(XX)函数的定义如下所示：

看到上面的例子，有没有觉得很奇怪，为什么mem.go的fun()函数中的i，明明是变量，但是却存储在堆中？

这个其实就是Go语言的逃逸，编译器通过执行静态代码的分析去决定，到底一个变量是应该分配到一个栈上面，还是需要逃逸到一个堆上面。

二、为什么需要逃逸
在分析逃逸之前，我们需要先看下Go语言中的堆。

在Go语言中，堆作为第二存储位置，Go会优先将数据存在栈里面的。堆是不会自己释放分配的内存的，需要通过GC(garbage collector)也就是垃圾收集器来回收这些分配好的内存。

Go中的栈数据，不能作为指针指向的存储位置。原因是:goroutine的栈会在栈扩容或者缩减的时候，指向不同的存储块。例子如下所示：

（摘自：https://play.golang.org/p/pxn5u4EBSI）

一旦指针指向这种栈存储位置，就会在运行的时候出现异常，而Go编译器要想解决这个问题，就会变的更复杂，所以Go的指针就不能指向栈中的存储地址。

想来这个应该也是Go逃逸的数据存储到堆中的原因了。

三、逃逸是怎么实现的
还是以mem.go作为例子，如下所示：

Output: //./mem

执行$ go build -gcflags "-m -m" mem.go 会得到下面的分析结果：

结果分析：通过输出的结果，我们可以看到line 10的 i， 会根据line 12的return &i来决定，将变量i 分配到堆上面。

 逃逸的内存分配如下所示：

1. main函数和fun函数，分别会有两个栈信息，分别为main frame和fun frame,如下图所示。

2.在fun frame中，变量i会在heap中分配对应的数据，地址为0xc000014080,变量值此时为0。

3.main函数在调用fun()之后，会copy一份i的值给变量a，此时的a的地址是0xc0000c028,存的值是i的地址0xc000014080，这个地址在堆中。

4.不管是在fun还是在main函数中，操作地址0xc000014080就可以取到对应的数值。

参考资料：
Language Mechanics On Escape Analysis：https://www.ardanlabs.com/blog/2017/05/language-mechanics-on-escape-analysis.html

Go's Memory Allocator - Overview：https://andrestc.com/post/go-memory-allocation-pt1/
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