内存分配
变量内存分配
make 与 new
Go 语言中 new 和 make 是两个内置函数，主要用来创建并分配类型的内存。在我们定义变量的时候，可能会觉得有点迷惑，不知道应该使用哪个函数来声明变量，其实他们的规则很简单，new 只分配内存，而 make 只能用于 slice、map 和 channel 的初始化。
new
在 Go 语言中，new 函数描述如下：
// The new built-in function allocates memory. The first argument is a type,
// not a value, and the value returned is a pointer to a newly
// allocated zero value of that type.
func new(Type) *Type
从上面的代码可以看出，new 函数只接受一个参数，这个参数是一个类型，并且返回一个指向该类型内存地址的指针。同时 new 函数会把分配的内存置为零，也就是类型的零值。
var sum *int
sum = new(int) //分配空间
*sum = 98
fmt.Println(*sum)
当然，new 函数不仅仅能够为系统默认的数据类型，分配空间，自定义类型也可以使用 new 函数来分配空间，如下所示：
type Student struct {
name string
age int
}
var s *Student
s = new(Student) // 分配空间
s.name ="dequan"
fmt.Println(s)
这里如果我们不使用 new 函数为自定义类型分配空间（将第 7 行注释），就会报错：
panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference
[signal SIGSEGV: segmentation violation code=0x1 addr=0x0 pc=0x80bd277]
goroutine 1 [running]:
这就是 new 函数，它返回的永远是类型的指针，指针指向分配类型的内存地址。内置函数 new 会在编译期的 SSA 代码生成阶段经过 callnew 函数的处理，如果请求创建的类型大小是 0，那么就会返回一个表示空指针的 zerobase 变量，在遇到其他情况时会将关键字转换成 newobject：
func callnew(t *types.Type) *Node {
if t.NotInHeap() {
yyerror("%v is go:notinheap; heap allocation disallowed", t)
}
dowidth(t)
if t.Size() == 0 {
z := newname(Runtimepkg.Lookup("zerobase"))
z.SetClass(PEXTERN)
z.Type = t
return typecheck(nod(OADDR, z, nil), ctxExpr)
}
fn := syslook("newobject")
fn = substArgTypes(fn, t)
v := mkcall1(fn, types.NewPtr(t), nil, typename(t))
v.SetNonNil(true)
return v
}
需要提到的是，哪怕当前变量是使用 var 进行初始化，在这一阶段也可能会被转换成 newobject 的函数调用并在堆上申请内存：
func walkstmt(n *Node) *Node {
switch n.Op {
case ODCL:
v := n.Left
if v.Class() == PAUTOHEAP {
if prealloc[v] == nil {
prealloc[v] = callnew(v.Type)
}
nn := nod(OAS, v.Name.Param.Heapaddr, prealloc[v])
nn.SetColas(true)
nn = typecheck(nn, ctxStmt)
return walkstmt(nn)
}
case ONEW:
if n.Esc == EscNone {
r := temp(n.Type.Elem())
r = nod(OAS, r, nil)
r = typecheck(r, ctxStmt)
init.Append(r)
r = nod(OADDR, r.Left, nil)
r = typecheck(r, ctxExpr)
n = r
} else {
n = callnew(n.Type.Elem())
}
}
}
当然这也不是绝对的，如果当前声明的变量或者参数不需要在当前作用域外生存，那么其实就不会被初始化在堆上，而是会初始化在当前函数的栈中并随着函数调用的结束而被销毁。newobject 函数的工作就是获取传入类型的大小并调用 mallocgc 在堆上申请一片大小合适的内存空间并返回指向这片内存空间的指针：
func newobject(typ *_type) unsafe.Pointer {
return mallocgc(typ.size, typ, true)
}
make
make 也是用于内存分配的，但是和 new 不同，它只用于 chan、map 以及 slice 的内存创建，而且它返回的类型就是这三个类型本身，而不是他们的指针类型，因为这三种类型就是引用类型，所以就没有必要返回他们的指针了。
在 Go 语言中，make 函数的描述如下：
// The make built-in function allocates and initializes an object of type
// slice, map, or chan (only). Like new, the first argument is a type, not a
// value. Unlike new, make's return type is the same as the type of its
// argument, not a pointer to it. The specification of the result depends on
// the type:
// Slice: The size specifies the length. The capacity of the slice is
// equal to its length. A second integer argument may be provided to
// specify a different capacity; it must be no smaller than the
// length, so make([]int, 0, 10) allocates a slice of length 0 and
// capacity 10.
// Map: An empty map is allocated with enough space to hold the
// specified number of elements. The size may be omitted, in which case
// a small starting size is allocated.
// Channel: The channel's buffer is initialized with the specified
// buffer capacity. If zero, or the size is omitted, the channel is
// unbuffered.
func make(t Type, size ...IntegerType) Type
通过上面的代码可以看出 make 函数的 t 参数必须是 chan（通道）、map（字典）、slice（切片）中的一个，并且返回值也是类型本身。如果想要获得一个显式的指针，可以使用 new 函数进行分配，或者显式地使用一个变量的地址。
在编译期的类型检查阶段，Go 语言其实就将代表 make 关键字的 OMAKE 节点根据参数类型的不同转换成了 OMAKESLICE、OMAKEMAP 和 OMAKECHAN 三种不同类型的节点，这些节点最终也会调用不同的运行时函数来初始化数据结构。
总结
Go 语言中的 new 和 make 主要区别如下：
- make 只能用来分配及初始化类型为 slice、map、chan 的数据。new 可以分配任意类型的数据；
- new 分配返回的是指针，即类型
*Type。make 返回引用，即 Type； - new 分配的空间被清零。make 分配空间后，会进行初始化；
内存分配逃逸
如前文介绍，栈可以简单得理解成一次函数调用内部申请到的内存，它们会随着函数的返回把内存还给系统。
func F() {
temp := make([]int, 0, 20)
...
}
类似于上面代码里面的 temp 变量，只是内函数内部申请的临时变量，并不会作为返回值返回，它就是被编译器申请到栈里面。申请到栈内存好处：函数返回直接释放，不会引起垃圾回收，对性能没有影响。再来看看堆得情况之一如下代码：
func F() []int{
a := make([]int, 0, 20)
return a
}
而上面这段代码，申请的代码一模一样，但是申请后作为返回值返回了，编译器会认为变量之后还会被使用，当函数返回之后并不会将其内存归还，那么它就会被申请到堆上面了。申请到堆上面的内存才会引起垃圾回收，如果这个过程（特指垃圾回收不断被触发）过于高频就会导致 gc 压力过大，程序性能出问题。
func F() {
a := make([]int, 0, 20) // 栈 空间小
b := make([]int, 0, 20000) // 堆 空间过大
l := 20
c := make([]int, 0, l) // 堆 动态分配不定空间
}
像是 b 这种 即使是临时变量，申请过大也会在堆上面申请。对于 c 编译器对于这种不定长度的申请方式，也会在堆上面申请，即使申请的长度很短。
逃逸分析（Escape analysis）
所谓逃逸分析（Escape analysis）是指由编译器决定内存分配的位置，不需要程序员指定。在函数中申请一个新的对象：
- 如果分配在栈中，则函数执行结束可自动将内存回收；
- 如果分配在堆中，则函数执行结束可交给 GC（垃圾回收）处理;
注意，对于函数外部没有引用的对象，也有可能放到堆中，比如内存过大超过栈的存储能力。我们知道传递指针可以减少底层值的拷贝，可以提高效率，但是如果拷贝的数据量小，由于指针传递会产生逃逸，可能会使用堆，也可能会增加 GC 的负担，所以传递指针不一定是高效的。
逃逸分析的作用是什么呢？
- 逃逸分析的好处是为了减少 gc 的压力，不逃逸的对象分配在栈上，当函数返回时就回收了资源，不需要 gc 标记清除。
- 逃逸分析完后可以确定哪些变量可以分配在栈上，栈的分配比堆快，性能好(逃逸的局部变量会在堆上分配 ,而没有发生逃逸的则有编译器在栈上分配)。
- 同步消除，如果你定义的对象的方法上有同步锁，但在运行时，却只有一个线程在访问，此时逃逸分析后的机器码，会去掉同步锁运行。
指针逃逸
Go 可以返回局部变量指针，这其实是一个典型的变量逃逸案例，示例代码如下：
package main
type Student struct {
Name string
Age int
}
func StudentRegister(name string, age int) *Student {
s := new(Student) //局部变量s逃逸到堆
s.Name = name
s.Age = age
return s
}
func main() {
StudentRegister("Jim", 18)
}
虽然在函数 StudentRegister() 内部 s 为局部变量，其值通过函数返回值返回，s 本身为一指针，其指向的内存地址不会是栈而是堆，这就是典型的逃逸案例。终端运行命令查看逃逸分析日志：
go build -gcflags=-m
可见在 StudentRegister()函数中，也即代码第 9 行显示”escapes to heap”，代表该行内存分配发生了逃逸现象。
栈空间不足逃逸（空间开辟过大）
package main
func Slice() {
s := make([]int, 1000, 1000)
for index, _ := range s {
s[index] = index
}
}
func main() {
Slice()
}
上面代码 Slice()函数中分配了一个 1000 个长度的切片，是否逃逸取决于栈空间是否足够大。
动态类型逃逸（不确定长度大小）
很多函数参数为 interface 类型，比如 fmt.Println(a …interface{})，编译期间很难确定其参数的具体类型，也能产生逃逸。如下代码所示：
package main
import "fmt"
func main() {
s := "Escape"
fmt.Println(s)
}
闭包引用对象逃逸
Fibonacci 数列的函数：
package main
import "fmt"
func Fibonacci() func() int {
a, b := 0, 1
return func() int {
a, b = b, a+b
return a
}
}
func main() {
f := Fibonacci()
for i := 0; i < 10; i++ {
fmt.Printf("Fibonacci: %d\n", f())
}
}
输出如下：
~/go/src/gitHub/test/pool go run main.go
Fibonacci: 1
Fibonacci: 1
Fibonacci: 2
Fibonacci: 3
Fibonacci: 5
Fibonacci: 8
Fibonacci: 13
Fibonacci: 21
Fibonacci: 34
Fibonacci: 55
逃逸如下：
~/go/src/gitHub/test/pool go build -gcflags=-m
# gitHub/test/pool
./main.go:7:9: can inline Fibonacci.func1
./main.go:7:9: func literal escapes to heap
./main.go:7:9: func literal escapes to heap
./main.go:8:10: &b escapes to heap
./main.go:6:5: moved to heap: b
./main.go:8:13: &a escapes to heap
./main.go:6:2: moved to heap: a
./main.go:17:34: f() escapes to heap
./main.go:17:13: main ... argument does not escape
Fibonacci()函数中原本属于局部变量的 a 和 b 由于闭包的引用，不得不将二者放到堆上，以致产生逃逸。