Go程序提速42%，只需改變一個(gè)字符

夢(mèng)晨 2022-11-20 14:44:10 來源：量子位

夢(mèng)晨 發(fā)自 凹非寺量子位 | 公眾號(hào) QbitAI

Go語言本來就以輕量快速著稱，一位GitHub員工卻偶然發(fā)現(xiàn)：

只改變一個(gè)字符的位置，能把一段代碼運(yùn)行速度提高足足42%。

簡(jiǎn)直就像是……

這個(gè)簡(jiǎn)單有效的技巧一經(jīng)發(fā)布，就引來眾多程序員圍觀。

原作者自己也調(diào)侃，一般這種情況都是事先犯了個(gè)愚蠢的錯(cuò)誤，后面才能提升這么大。

不過順著這個(gè)思路發(fā)現(xiàn)有人發(fā)現(xiàn)，就連Go開發(fā)團(tuán)隊(duì)的核心人物Russ Cox都在標(biāo)準(zhǔn)庫中犯過同樣的錯(cuò)誤。

什么樣的錯(cuò)誤？

發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題的Harry在大型程序員交友平臺(tái)GitHub工作。

他在開發(fā)一個(gè)把GitHub倉庫中每個(gè)文件的所有者列出來的小工具。

功能很簡(jiǎn)單，就是根據(jù)CODEOWNERS文件中定義的規(guī)則匹配，寫在越下面的規(guī)則優(yōu)先級(jí)越高。

原理也很簡(jiǎn)單，就是從后往前一條一條處理，匹配到了就停止。

但就是這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的程序卻出現(xiàn)了性能問題，處理中等大小的倉庫就很慢了。

他打印出火焰圖，發(fā)現(xiàn)大部分時(shí)間都花在了Go語言的正則表達(dá)式引擎中。

另外在內(nèi)存動(dòng)態(tài)分配malloc和垃圾回收gc上面的花費(fèi)也值得注意。

要減少malloc的時(shí)間，就需要用到Go語言的逃逸分析（Escape Analysis）了。

簡(jiǎn)單來說，就是盡量把變量分配到棧上，讓編譯器自動(dòng)管理內(nèi)存的釋放。

只有在“逃逸”也就是變量的作用域超出所在的棧時(shí)，才把變量分配到堆上，減輕運(yùn)行時(shí)GC的壓力。

在這次的程序中，Harry確定了逃逸的變量是rule這個(gè)結(jié)構(gòu)體(struct)。

但問題是，rule存儲(chǔ)在RuleSet這個(gè)切片(slice)里，按Go語言的規(guī)則可以確信他已經(jīng)在堆中了。

再分析一下代碼，發(fā)現(xiàn)在給rule賦值的時(shí)候?qū)嶋H上是做了一次不必要的拷貝，后面用“&”取地址時(shí)候創(chuàng)建了一個(gè)逃逸的指針指向它的副本。

最后解決辦法也很容易想出，只需要把&移動(dòng)到上面。

這樣就引用了切片中的結(jié)構(gòu)體，避免了拷貝。

如何徹底避免？

在熱議中，有網(wǎng)友分享了自己是怎么避免出現(xiàn)這個(gè)問題的。

對(duì)于每個(gè)結(jié)構(gòu)體，把它看作純值或純指針，壓根就不去使用&這種取地址的操作，避免隱式的內(nèi)存分配。

如果你想要深入理解這個(gè)問題，也有人貼心的給出了需要提前了解的一些背景知識(shí)。

最后有人指出，Rust語言為避免這個(gè)問題，直接規(guī)定必須顯式操作才能拷貝一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

當(dāng)你不習(xí)慣的時(shí)候這規(guī)定煩得要命，但是總的來看還是值得。

方便or規(guī)范，你更傾向于哪種做法？

參考鏈接：
[1]https://hmarr.com/blog/go-allocation-hunting/
[2]https://news.ycombinator.com/item?id=33594676