Go：指針能優化性能嗎？【譯】

趁着元旦休假+春節，嘗試把2018年期間讓我受益的一些文章、問答，翻譯一下。
歡迎指正、討論，但願對你也有所幫助。
原文連接：Go: Are pointers a performance optimization?

如下，開始正文

過去幾周時間，我回答了許多關於使用指針優化性能的問題。彷佛不少人在這方面都感到困惑。這也能夠理解，指針確實是個複雜的話題。 但願這篇文章對你有所幫助。

簡而言之：不是使用指針就必定表明着性能優化。

若是要完全解釋這篇文章涉及的全部細節，那篇幅可能會長到沒人願意看。因此，我精簡了一下，試圖用中等篇幅也能涵蓋想說明的高級概念。

閱讀時須要說明一點：本文討論的是微優化，性能優化都是極其細微的。在進行微優化以前，需先進行基準測試，不然極可能看不到明顯的效果。代碼易讀性纔是第一要義。

什麼是指針？

指針底層表明的就是內存地址，指針解引用能夠訪問到內存存儲的具體數據值。

應用指針以後是如何起到性能優化做用的？

函數調用時，變量傳遞其實是將變量從新複製了一份，傳給函數。多數狀況下，指針都要比變量自己佔用更小的空間。

一般，指針大小和系統的架構體系保持一致。32位系統就是32bit，64位系統，便是64bit大小。像bool、float等標量類型，佔用的空間都小於等於指針；而多字段的符合類型，指針佔的空間更少。

全部，咱們的想法就基於複製指針比複製原值更高效。必定程度上，這樣想沒問題。可是性能問題涉及普遍，除了複製成本以外，還有不少因素要考慮。

指針是否會對性能產生負面影響？

會。主要出於兩方面的考量：

1. 解引用雖然耗能很小，但聚沙成塔，不得不慮。
2. 經過指針共享的數據，是放在堆上的。堆數據的清理是GC負責的，這也會產生開銷。隨着堆上數據增多，GC的工做量變大，對項目的性能影響也不容忽視。

堆與棧

堆和棧是兩個讓人頭疼的概念，可是咱們不得不直面它們。我在這儘可能用簡短的篇幅討論完。若是沒能快速理解也不要緊，我曾經也沒能很快理解。

棧：函數局部空間

每當函數被調用，都會分配一塊棧空間來存儲函數局部變量。函數佔用的棧空間大小在編譯時已經肯定。函數返回時，這塊空間就給下一個函數調用使用了，也無需馬上清理。雖然這個分配和使用過程要耗費資源，但相對來說，消耗很小。

堆：共享數據空間

如上所述，函數返回後，局部變量會被銷燬（譯者注：空間被複用或者完全回收，局部變量再也不存在）。若是返回是非指針變量，返回值會被複制給調用者，存在於調用者的棧空間中。

可是，若是返回的是指針（譯者注：也就是函數局部空間的地址），指針指向的數據就要保存在棧空間以外，這樣才能保證函數返回後，數據仍然能夠訪問。這就是堆的用處。

與堆相關的性能問題有這些：

1. 堆空間須要從runtime申請，雖然開銷很小，也不能不考慮；
2. 若是運行時沒有足夠空間，就須要系統調用了，這是額外的開銷；
3. 一旦數據佔用了堆空間，就要一直佔用到沒有指針再指向它。這時候，須要GC來清理。GC會找到堆中全部沒有被飲用的值，標記爲空閒（譯者注：請參考Go垃圾回收的三色標記）。垃圾越多，GC耗時越大，系統性能越差。

那爲何還要用指針？

1. 指針能修改傳參，提供了一種共享數據的方式。
2. 指針能區分零值，肯定你的變量是否被賦值了。

總結

指針能夠節省複製的開銷，但同時要考慮解引用和垃圾回收帶來的影響。在我看來，性能分析結果顯示覆制是瓶頸以前，不該該考慮把指針做爲優化方案。計算機在複製方面的速度但是極快的。

但願這篇文章可讓你認識到指針是能夠派上用場的，但也不要由於要用而用。

默認仍是使用值而不是地址吧。除非語法知足不了你了。