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Go边界检查消除
什么是边界检查
边界检查是指在使用某一个变量前，检查该变量是否处在一个特定的范围之内。主要为了防止下标索引越界导致内存不安全等问题。在GO中主要是数组、切片下标的检查，如果下标索引越界，会产生Panic。
如何查看是否进行了边界检查
在go 1.7以上的版本，可以使用-gcflags="-d=ssa/check_bce/debug=1"编译器标志来显示哪些代码进行了边界检查
示例
package main
func main() {
}
func f(s []int) {
_ = s[0] //IsInBounds
_ = s[1] //IsInBounds
_ = s[2] //IsInBounds
}
go run -gcflags="-d=ssa/check_bce/debug=1" learn.go
# command-line-arguments
.\learn.go:8:7: Found IsInBounds
.\learn.go:9:7: Found IsInBounds
.\learn.go:10:7: Found IsInBounds
边界检查会带来什么问题
边界检查可以帮助我们早期捕获编程错误，避免更糟糕的情况发生，不可否认，这个是非常必要的。相信很多人都遇到过索引超过数组界限的情况。但进行边界检查肯定就会消耗一部分性能，导致代码运行速度变慢，所以在很多地方，可以通过上下文信息判断，避免很多不必要的边界检查，也就是边界检查消除BCE（Bounds Check Elimination）。
go在1.7版本之前，每处索引都会进行边界检查，1.7版本后采用了新的编译器后端，它基于SSA（静态单赋值形式）。SSA 帮助 Go 编译器有效地使用优化，如BCE（边界检查消除）和CSE（公共子表达式消除），让标准的 Go 编译器可以生成更高效的程序。
虽然编译器已经做了很多优化，通过上下文逻辑判断，去除了很多不必要的边界检查，但很多场景下，编译器不能判断出结果，需要我们明示一下。
BCE优化
例1：
func f(is []int, bs []byte) {
if len(is) >= 256 {
for _, n := range bs {
_ = is[n] // for循环内边界检测会执行多次
}
}
}
func f(is []int, bs []byte) {
if len(is) >= 256 {
is = is[:256] // 避免下面for循环中的边界检测
for _, n := range bs {
_ = is[n] // 边界检测消除！
}
}
}
例2
func f(isa []int, isb []int) {
if len(isa) > 0xFFF {
for _, n := range isb {
_ = isa[n & 0xFFF] // for循环内边界检测会执行多次
}
}
}
func f(isa []int, isb []int) {
if len(isa) > 0xFFF {
isa = isa[:0xFFF+1] // 避免下面for循环中的边界检测
for _, n := range isb {
_ = isa[n & 0xFFF] // 边界检测消除！
}
}
}
例三
func f(s []int) []int {
s2 := make([]int, len(s))
for i := range s {
s2[i] = -s[i] // 插入边界检测
}
return s2
}
func f(s []int) []int {
s2 := make([]int, len(s))
s2 = s2[:len(s)] // 避免下面的边界检测
for i := range s {
s2[i] = -s[i] // 边界检测消除！
}
return s2
}
