Go：空花括号对数组初始化内存分配的影响

Question

我正在尝试用不同的方式在 golang 中初始化/声明数组。我得到了不同的行为/结果。

go版本go1.3 darwin/amd64

版本1：

func main() {
    a := [100000000]int64{}
    var i int64
    for i = 0; i < 100000000; i++ {
        a[i] = i
    }
}

生成 763MB 的二进制文件。当我使用此消息运行它时，它会在几秒钟后崩溃。

运行时：goroutine 堆栈超过 1000000000 字节限制

致命错误：堆栈溢出

版本2：

func main() {
    var a [100000000]int64
    var i int64
    for i = 0; i < 100000000; i++ {
        a[i] = i
    }
}

生成 456KB 的二进制文件。它运行时间不到一秒。

问题：

谁能帮助我理解为什么存在这些差异（以及我可能错过的其他差异）？谢谢！

编辑：

运行时间：

我构建了两个不同的代码片段并运行编译后的版本，因此没有添加编译时间。相比之下，我第一次运行 version1 的速度非常慢。这是输出。

go build version1.go
go build version2.go

这些是执行输出

版本1

第一次运行

time ./version1
runtime: goroutine stack exceeds 1000000000-byte limit
fatal error: stack overflow

runtime stack:
runtime.throw(0x2fb42a8e)
    /usr/local/Cellar/go/1.3/libexec/src/pkg/runtime/panic.c:520 +0x69
runtime.newstack()
    /usr/local/Cellar/go/1.3/libexec/src/pkg/runtime/stack.c:770 +0x486
runtime.morestack()
    /usr/local/Cellar/go/1.3/libexec/src/pkg/runtime/asm_amd64.s:228 +0x61

goroutine 16 [stack growth]:
main.main()
    /Users/ec/repo/offers/lol/version1.go:3 fp=0x2b7b85f50 sp=0x2b7b85f48
runtime.main()
    /usr/local/Cellar/go/1.3/libexec/src/pkg/runtime/proc.c:247 +0x11a fp=0x2b7b85fa8 sp=0x2b7b85f50
runtime.goexit()
    /usr/local/Cellar/go/1.3/libexec/src/pkg/runtime/proc.c:1445 fp=0x2b7b85fb0 sp=0x2b7b85fa8
created by _rt0_go
    /usr/local/Cellar/go/1.3/libexec/src/pkg/runtime/asm_amd64.s:97 +0x120

goroutine 17 [runnable]:
runtime.MHeap_Scavenger()
    /usr/local/Cellar/go/1.3/libexec/src/pkg/runtime/mheap.c:507
runtime.goexit()
    /usr/local/Cellar/go/1.3/libexec/src/pkg/runtime/proc.c:1445
./version1  0.00s user 0.10s system 1% cpu 7.799 total

第二次运行

runtime: goroutine stack exceeds 1000000000-byte limit
fatal error: stack overflow

runtime stack:
runtime.throw(0x2fb42a8e)
    /usr/local/Cellar/go/1.3/libexec/src/pkg/runtime/panic.c:520 +0x69
runtime.newstack()
    /usr/local/Cellar/go/1.3/libexec/src/pkg/runtime/stack.c:770 +0x486
runtime.morestack()
    /usr/local/Cellar/go/1.3/libexec/src/pkg/runtime/asm_amd64.s:228 +0x61

goroutine 16 [stack growth]:
main.main()
    /Users/ec/repo/offers/lol/version1.go:3 fp=0x2b7b85f50 sp=0x2b7b85f48
runtime.main()
    /usr/local/Cellar/go/1.3/libexec/src/pkg/runtime/proc.c:247 +0x11a fp=0x2b7b85fa8 sp=0x2b7b85f50
runtime.goexit()
    /usr/local/Cellar/go/1.3/libexec/src/pkg/runtime/proc.c:1445 fp=0x2b7b85fb0 sp=0x2b7b85fa8
created by _rt0_go
    /usr/local/Cellar/go/1.3/libexec/src/pkg/runtime/asm_amd64.s:97 +0x120

goroutine 17 [runnable]:
runtime.MHeap_Scavenger()
    /usr/local/Cellar/go/1.3/libexec/src/pkg/runtime/mheap.c:507
runtime.goexit()
    /usr/local/Cellar/go/1.3/libexec/src/pkg/runtime/proc.c:1445
./version1  0.00s user 0.10s system 98% cpu 0.102 total

版本2

第一次运行

time ./version2
./version2  0.16s user 0.26s system 99% cpu 0.429 total

第二次运行

time ./version2
./version2  0.17s user 0.25s system 97% cpu 0.421 total

Answer 1

[100000000]int64{}在版本 1 中，您声明了编译器立即分配的文字数组。

版本 2，您仅声明as的类型。a[100000000]int64

当您只有变量声明时，在编译过程中此时的内容是未知的。在版本 2 中，编译器知道它的a类型是[100000000]int64，但直到运行时才分配内存。

当您使用文字时，确切的内存表示形式将被写入二进制文件中。string它的工作原理与声明文字与类型变量相同string；字符串文字将就地写入，而变量声明只是一个占位符。

尽管当前的编译器（go 1.3）允许a转义到堆，但文字数据预计会存在于堆栈帧中。您可以在装配输出中看到这一点（框架大小为 800000016）：

TEXT    "".func1+0(SB),$800000016-0

如果您实际上需要的文字量大于堆栈所能容纳的文字量，则可以将其放置在全局变量中。以下执行得很好：

var a = [100000000]int64{1}

func func1() {
    var i int64
    for i = 0; i < 100000000; i++ {
        a[i] = i
    }
}

我确实必须在a这里初始化至少一个值，因为如果它等于零值，编译器似乎可以忽略该文字。