这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 4 天

编译器和静态分析

编译器的结构

编译器优化

目的

• 用户无感知，重新编译即可获得性能收益

• 通用的优化手段

现状

• 采用的优化较少

• 追求编译时间短，因此没有进行复杂的代码分析和优化

思路

• 面向后端长期执行的任务

• 用适当增加编译时间换取更高性能的代码

优化

函数内联

• 定义：将被调用函数的函数体的副本替换到调用位置上，同时重写代码以反映参数的绑定

• 优点

  • 消除调用开销
  • 将过程间分析的问题转换为过程内分析，帮助其他分析

• 缺点

  • 函数体变大
  • 编译生成的 Go 镜像文件变大

• 函数内联在大多数情况下是正向优化，即多内联，会提升性能

• 采取一定的策略决定是否内联

  • 调用和被调用函数的规模

• Go 内联的限制

  • 语言特性：interface, defer 等等，限制了内联优化
  • 内联策略非常保守

• 字节跳动的优化方案

  • 修改了内联策略，让更多函数被内联
  • 增加了其他优化的机会：逃逸分析

• 开销

  • Go 镜像大小略有增加
  • 编译时间增加
  • 运行时栈扩展开销增加

逃逸分析

• 定义：分析代码中指针的动态作用域，即指针在何处可以被访问

• 大致思路

  • 从对象分配处出发，沿着控制流，观察数据流。若发现指针 p 在当前作用域 s:

    • 作为参数传递给其他函数；
    • 传递给全局变量；
    • 传递给其他的 goroutine;
    • 传递给已逃逸的指针指向的对象；

  • 则指针 p 逃逸出 s，反之则没有逃逸出 s.

• 优化：未逃逸出当前函数的指针指向的对象可以在栈上分配

  • 对象在栈上分配和回收很快：移动 sp 即可完成内存的分配和回收；
  • 减少在堆上分配对象，降低 GC 负担。

静态分析

不执行程序代码，推导程序的行为

• 过程内分析

仅在函数内部进行分析

• 过程间分析

考虑函数调用时参数传递和返回值的数据流和控制流

总结

今天的这些内存优化和编译器优化啥的，对我来说，感觉好抽象啊，全是概念性的。听的半懵半懂的。看来还需要更努力啊。T.T