内存与垃圾回收

Go 的 GC 设计目标：低延迟优先（STW 毫秒级），换吞吐。面试主线：对象去哪、GC 怎么标记、怎么调。

逃逸分析

func f() *int {
    x := 1
    return &x      // x 逃逸: 分配在堆上, 函数返回后仍存活
}

• 逃逸分析：编译器判断变量能否留在栈上；取地址返回、传入接口、闭包捕获都会导致逃逸
• 栈上分配：零 GC 开销（随函数退出自动释放）；堆上分配：进 GC 管
• 优化：减少逃逸（避免返回指针、避免不必要接口装箱）是 Go 性能调优方向

三色标记

• 黑色：已扫描完（存活），灰色：已发现、引用未扫描（工作队列），白色：未发现（候选垃圾）
• 从根（全局、栈、寄存器）出发，灰变黑、引用变灰，直到无灰 → 白色回收
• 并发标记：GC 和业务 goroutine 同时跑，需要写屏障保证不误回收（见下）

混合写屏障

并发 GC 的核心难题：标记期间业务代码改了引用怎么办（黑对象引用了白对象，白对象会被误回收）。

写屏障：对象引用被修改时，拦截并标记新引用（插入屏障）或旧引用（删除屏障）。

Go 1.8+ 用混合写屏障（插入 + 删除）：

• 标记和业务并发执行，不需要 STW 全停
• 结合三色不变式：黑色对象不能直接引用白色对象（屏障保证）
• 收益：STW 压缩到毫秒级（标记阶段基本不暂停）

GOGC 调优

• GOGC 越大 GC 越少（省 CPU 但内存峰值高），越小越频繁（内存稳但 CPU 换）
• 调优方向：看 pprof 的 heap profile 和 GC 统计（runtime/metrics）
• 面试话术：低延迟场景调大 GOGC（少 GC），内存受限场景调小；1.19 后用 GOMEMLIMIT 更平滑

面试追问

1. 逃逸分析是什么？ 编译器判断变量分配栈还是堆。返回指针/接口装箱/闭包捕获会逃逸
2. 三色标记？ 白（候选垃圾）灰（待扫描）黑（存活）。从根出发标记，无灰后清白
3. 写屏障解决什么？ 并发标记时引用被改，防误回收。Go 用混合写屏障，STW 毫秒级
4. GOGC 怎么调？ 堆增长阈值（默认 100%）。大 → 少 GC 高内存，小 → 反之。GOMEMLIMIT 更平滑
5. Go GC 的目标？ 低延迟优先：STW 毫秒级，牺牲部分吞吐。和 Java G1 思路类似