Go 语言中 runtime.KeepAlive() 方法的一些随笔

我在看 go101 网站的 类型不安全指针^[1](来源)^[2] 一文时，偶然发现了 runtime^[3] 库的一个有趣的新方法 runtime.KeepAlive()^[4] 的一个用法。刚开始我对于怎么使用它是很困惑的， 那么按我的性格肯定要探究它是怎么工作的。

runtime.KeepAlive 所做的事就是使一个变量保持 '存活'，这就意味着它（或者它引用的变量）不会被垃圾收集，而且它所注册的任何终止器（finalizer）都不会被执行。这个文档^[5] 中有一个如何使用它的例子。我的第一个疑问是为什么在代码中 runtime.KeepAlive() 的使用时机那么的靠后；我比较希望它能够更早的被调用，就像终止器被注入时，但是后来我明白了它这样做的真正意图。简而言之， runtime.KeepAlive() 是调用一下变量。显而易见的，一个变量直至它的最后一次使用期间都是存活的，所以如果你在后面使用一个变量，那么 Go 必须让它一直存活到最后使用的时候。

一方面，runtime.keepAlive 没有什么神奇的地方；任何一种使用某个变量的方式，都会使它保持存活。另一方面，runtime.KeepAlive() 是一种很重要的魔法，它表示 Go 保证了你所使用的变量不会被优化清除掉，因为编译器能明白没有什么能真正依赖于你的使用。虽然有很多其它的方式来使用一个变量，但即使是最聪明的方式也很容易受到编译器的影响，最聪明的方式也会有不利的一面，他们会影响 Go 的智能合理逃逸分析^[6]，强行将一个本属于本地栈的变量分配到堆上。

关于 runtime.KeepAlive() 的另一个特殊戏法是它的是实现方式，代码里什么都没做。实际上，它不是作为一个被调用的函数，而是由 ssa.go^[7] 实现的编译器内部实现，类似于 unsafe.Pointer。当你的代码中使用了 runtime.KeepAlive()，Go 编译器会设置一个名为 OpKeepAlive 的静态单赋值(SSA)，然后剩余的编译就会知道将这个变量的存活期保证到使用了 runtime.KeepAlive() 的时刻。

（阅读 ssa.go 的初始化函数是很有趣的。不出所料，有许多语义化包函数调用被直接映射到将指令内联在代码中，如 math.Sqrt。有些是平台相关的，包括 bits^[8] 的函数）

runtime.KeepAlive() 是一个特别的魔法有一个直接的后果就是你不能得到它的地址。如果你这样做的话， Go 会报错：

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

我不知道 Go 是否会聪明地优化掉一个只调用 runtime.KeepAlive 的函数, 但希望你永远不需要间接调用 runtime.KeepAlive。

PS：尽管我很想说没有人应该需要对分配在栈上的本地变量（包括参数）调用 runtime.KeepAlive，因为在函数返回之前栈是不会被回收的，但这是一个危险的假设。编译器可以非常聪明地为两个不同的、没有重叠生存期的变量重用堆栈槽，或者简单地告诉垃圾收集它已经完成了某些工作（例如，用 nil 覆盖指向对象的指针）。

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

作者：ChrisSiebenmann^[9]译者：yuhang-dong^[10]校对：unknwon^[11]

本文由 GCTT^[12] 原创编译，Go 中文网^[13] 荣誉推出

参考资料