Go 語言中 runtime-KeepAlive-- 方法的一些隨筆

我在看 go101 網站的 類型不安全指針 [1](來源)[2] 一文時，偶然發現了 runtime[3] 庫的一個有趣的新方法 runtime.KeepAlive()[4] 的一個用法。剛開始我對於怎麼使用它是很困惑的， 那麼按我的性格肯定要探究它是怎麼工作的。

runtime.KeepAlive 所做的事就是使一個變量保持 '存活'，這就意味着它（或者它引用的變量）不會被垃圾收集，而且它所註冊的任何終止器（finalizer）都不會被執行。這個文檔 [5] 中有一個如何使用它的例子。我的第一個疑問是爲什麼在代碼中 runtime.KeepAlive() 的使用時機那麼的靠後；我比較希望它能夠更早的被調用，就像終止器被注入時，但是後來我明白了它這樣做的真正意圖。簡而言之， runtime.KeepAlive() 是調用一下變量。顯而易見的，一個變量直至它的最後一次使用期間都是存活的，所以如果你在後面使用一個變量，那麼 Go 必須讓它一直存活到最後使用的時候。

一方面，runtime.keepAlive 沒有什麼神奇的地方；任何一種使用某個變量的方式，都會使它保持存活。另一方面，runtime.KeepAlive() 是一種很重要的魔法，它表示 Go 保證了你所使用的變量不會被優化清除掉，因爲編譯器能明白沒有什麼能真正依賴於你的使用。雖然有很多其它的方式來使用一個變量，但即使是最聰明的方式也很容易受到編譯器的影響，最聰明的方式也會有不利的一面，他們會影響 Go 的智能合理逃逸分析 [6]，強行將一個本屬於本地棧的變量分配到堆上。

關於 runtime.KeepAlive() 的另一個特殊戲法是它的是實現方式，代碼裏什麼都沒做。實際上，它不是作爲一個被調用的函數，而是由 ssa.go[7] 實現的編譯器內部實現，類似於 unsafe.Pointer。當你的代碼中使用了 runtime.KeepAlive()，Go 編譯器會設置一個名爲 OpKeepAlive 的靜態單賦值 (SSA)，然後剩餘的編譯就會知道將這個變量的存活期保證到使用了 runtime.KeepAlive() 的時刻。

（閱讀 ssa.go 的初始化函數是很有趣的。不出所料，有許多語義化包函數調用被直接映射到將指令內聯在代碼中，如 math.Sqrt。有些是平臺相關的，包括 bits[8] 的函數）

runtime.KeepAlive() 是一個特別的魔法有一個直接的後果就是你不能得到它的地址。如果你這樣做的話， Go 會報錯：

./tst.go:20:22: cannot take the address of runtime.KeepAlive

我不知道 Go 是否會聰明地優化掉一個只調用 runtime.KeepAlive 的函數, 但希望你永遠不需要間接調用 runtime.KeepAlive。

PS：儘管我很想說沒有人應該需要對分配在棧上的本地變量（包括參數）調用 runtime.KeepAlive，因爲在函數返回之前棧是不會被回收的，但這是一個危險的假設。編譯器可以非常聰明地爲兩個不同的、沒有重疊生存期的變量重用堆棧槽，或者簡單地告訴垃圾收集它已經完成了某些工作（例如，用 nil 覆蓋指向對象的指針）。

via: https://utcc.utoronto.ca/~cks/space/blog/programming/GoRuntimeKeepAliveNotes

作者：ChrisSiebenmann[9] 譯者：yuhang-dong[10] 校對：unknwon[11]

本文由 GCTT[12] 原創編譯，Go 中文網 [13] 榮譽推出

參考資料

[1]

類型不安全指針: https://go101.org/article/unsafe.html

[2]

(來源): https://old.reddit.com/r/golang/comments/8ll6lf/how_to_safely_use_typeunsafe_pointers_in_go/

[3]

runtime: https://golang.org/pkg/runtime/

[4]

runtime.KeepAlive(): https://golang.org/pkg/runtime/#KeepAlive

[5]

這個文檔: https://golang.org/pkg/runtime/#KeepAlive

[6]

Go 的智能合理逃逸分析: https://utcc.utoronto.ca/~cks/space/blog/programming/GoReflectEscapeHack

[7]

ssa.go: https://github.com/golang/go/blob/master/src/cmd/compile/internal/gc/ssa.go#L2828

[8]

bits: https://golang.org/pkg/math/bits/

[9]

ChrisSiebenmann: https://utcc.utoronto.ca/~cks/space/People/ChrisSiebenmann

[10]

yuhang-dong: https://github.com/yuhang-dong

[11]

unknwon: https://github.com/unknwon

[12]

GCTT: https://github.com/studygolang/GCTT

[13]

Go 中文網: https://studygolang.com/

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