Go语言内存管理详解3|青训营笔记

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这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 9 天
主题:编译器和静态分析和Go编译器优化

编译器和静态分析

1.编译器结构

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front end)

词法分析,生成词素(lexme)。
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,生成intermediate repressentation(IR)。

综合部分

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。

2.静态分析

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(Control flow):程序执行的流程。
数据流(Data flow):数据在控制流上的传递。 通过分析控制流和数据流,我们可以知道更多关于程序的性质(properties),根据这些性质优化代码。

3.过程内分析和过程间分析

过程内分析(Intra-procedural analysis):仅在过程内部进行分析。
过程间分析(Inter-procedural analysis):考虑过程调用时参数传递和返回值的数据流和控制流。
过程间分析是个问题:
需要通过数据流分析得知i的具体类型,才能知道i.foo()调用的是哪个foo()。
根据i的具体类型,产生新的控制流,i.foo(),分析继续。
过程间分析需要同时分析控制流和数据流——联合求解,比较复杂。

Go编译器优化

1.函数内联

内联:将被调用函数的函数体(callee)的副本替换到调用位置(caller)上,同时重写代码以反映参数的绑定。
优点:
消除函数调用开销,例如参数、保存寄存器等。
将过程间分析转化为过程内分析,帮助其他优化,例如逃逸分析。
缺点:
函数体变大,instruction cache(icache)不友好。
编译生成的Go镜像变大。
函数内联在大多数情况下是正向优化。

2.Beast Mode

调整函数内联的策略,使更多函数被内联。 降低函数调用的开销。增加了其他优化的机会:逃逸分析。

3.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。
大致思路:
从对象分配处出发,沿着控制流,观察对象的数据流。
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指向的对象逃逸出s,反之则没有逃逸出s。