Как в Go определяется время жизни объектов и что такое ‘escape analysis’?

Время жизни объекта в Go определяется не областью видимости (scope), а достижимостью (reachability). Объект живет до тех пор, пока на него существует хотя бы одна ссылка из корневого набора (глобальные переменные, активные стеки горутин).

Память в Go выделяется в двух местах: стек (stack) и куча (heap).

• Стек: Быстрая память для локальных переменных функции. Очищается автоматически при выходе из функции.
• Куча: Медленная память для данных, которые должны пережить вызов функции. Управляется сборщиком мусора (Garbage Collector, GC).

Ключевую роль в решении, где выделить память, играет анализ побега (escape analysis). Это процесс, который компилятор выполняет, чтобы определить, "сбегает" ли переменная из своей функции:

• Если переменная используется только внутри функции и не переживает её завершение (например, x := 5), она размещается на стеке.
• Если на переменную есть ссылка, которая может быть использована после завершения функции (например, возвращается указатель на локальную переменную), переменная "сбегает" и размещается в куче.

// Возвращаемый указатель заставит 'x' "сбежать" в кучу.
func createObjectOnHeap() *int {
    x := 42
    return &x // x "сбегает"
}

// 'y' используется только внутри функции и останется на стеке.
func useStack() int {
    y := 10
    return y * 2 // y не "сбегает"
}

func main() {
    p := createObjectOnHeap()
    // Объект, на который указывает p, находится в куче.
    // Он будет жить, пока p ссылается на него.
    // Когда p выйдет из области видимости или станет nil,
    // GC сможет освободить память.

    val := useStack()
    // Память под 'y' из useStack() уже освобождена.
}

Таким образом, escape analysis позволяет Go оптимизировать производительность, размещая большинство объектов на быстром стеке и используя кучу и GC только при необходимости.