Что такое анализ ускользания (escape analysis) в Go и как он влияет на производительность?

Анализ ускользания (escape analysis) — это процесс, который компилятор Go выполняет во время сборки, чтобы определить, где должна быть выделена память для переменной: на стеке или в куче.

Основная цель: Максимально использовать стек для выделения памяти, так как это намного быстрее и эффективнее, чем выделение в куче.

• Выделение на стеке: Очень быстрая операция, просто сдвиг указателя стека. Память освобождается автоматически при выходе из функции. Не создает нагрузки на сборщик мусора (GC).
• Выделение в куче (ускользание): Более медленная операция, требующая поиска подходящего блока памяти. Память для таких переменных должна отслеживаться и освобождаться сборщиком мусора, что создает дополнительную нагрузку.

Когда переменная «ускользает» в кучу?

• Возврат указателя: Если функция возвращает указатель на локальную переменную.
• Размер переменной: Если переменная слишком велика для размещения на стеке.
• Передача в другую горутину: Отправка указателя на переменную в канал.
• Непрямое использование: Сохранение указателя в срезе, карте или другой структуре данных, которая может пережить вызов функции.

Как проверить?

Можно использовать флаг -gcflags="-m" при сборке, чтобы увидеть решения компилятора:

# Файл test.go
func createInt() *int {
    x := 10
    return &x // x "ускользает" в кучу
}

# Команда для анализа
go build -gcflags="-m" ./test.go

# Вывод компилятора покажет:
# ./test.go:3:9: moved to heap: x

Влияние на производительность: Чем меньше переменных «ускользает» в кучу, тем меньше работы для сборщика мусора, что приводит к снижению задержек (latency) и повышению общей производительности приложения.