这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的的第2篇笔记。

主要内容

主要能学习到Go的编译器优化方案介绍：

• 编译器优化

背景

• 编译器优化的基本问题和思路

性能优化是为了什么呢

• 提升软件系统处理能力，减少消耗，充分发挥计算机的算力
• 用户体验
• 资源高效利用

编译器的结构

• 重要的系统软件
  • 识别符合语法和非法的程序
  • 生成正确且高效的代码
• 分析部分（前端）
  • 词法分析，生成词素
  • 语法分析，生成语法树
  • 语义分析，收集类型信息，进行语义检查
  • 中间代码生成，IR
• 综合部份
  • 代码优化，机器无关优化，生成优化后的IR
  • 代码生成，生成目标代码

相关概念

• 静态分析 ：不执行程序代码，推导程序的行为，分析程序的性质
• 控制流：程序执行的流程
• 数据流： 数据在控制流上的传递

通过上述概念，我们来优化代码

过程内分析和过程间分析

• 过程内分析
  • 仅在过程内部进行分析
• 过程间分析
  • 考虑过程调用时参数传递和返回值的数据流和控制流
• 为什么过程分析会成为问题
  • 过程间分析需要同时分析数据流和控制流，联合求解，较复杂

GO编译器的优化

• 目的：
  • 现在的优化太少了
  • 编译时间太少了，没有进行复杂的代码分析和优化
• 思路
  • 面向后端长期执行任务
  • 用编译时间换取搞笑的机器码
• 字节的方案
  • Beast mode

函数内联

大多数情况下都是正向优化

• 内联 将函数的函数体做副本替换到调用位置上去
• 优点 消除调用开销，将过程内分析变为过程间分析，例如逃逸分析 使用micro-benchmark验证一下
• 缺点 函数体变大，编译生成的Go镜像变大

Beast Mode

• 调整函数内敛的策略，使更多的函数被内联，增加逃逸分析，使更多对象不逃逸，降低开销
• 代价：镜像文件增加10%，编译时间增加
• 优化：未逃逸的对象可以在栈上分配（分配和回收快，降低GC）

逃逸分析

分析代码中指针的动态作用域：指针在何处可以被访问

• 逃逸的几种情况：
  • 作为参数传递给其他参数
  • 传递给全局变量
  • 传递给协程
  • 传递给已经逃逸指针指向的对象