Go：指针能优化性能吗？【译】

趁着元旦休假+春节，尝试把2018年期间让我受益的一些文章、问答，翻译一下。

欢迎指正、讨论，希望对你也有所帮助。

原文链接： Go: Are pointers a performance optimization?

以下，开始正文

过去几周时间，我回答了许多关于使用指针优化性能的问题。似乎很多人在这方面都感到困惑。这也可以理解，指针确实是个复杂的话题。 希望这篇文章对你有所帮助。

简而言之：不是使用指针就一定代表着性能优化。

如果要彻底解释这篇文章涉及的所有细节，那篇幅可能会长到没人愿意看。所以，我精简了一下，试图用中等篇幅也能涵盖想说明的高级概念。

阅读时需要说明一点：本文讨论的是微优化，性能优化都是极其细微的。在进行微优化之前，需先进行基准测试，否则很可能看不到明显的效果。代码易读性才是第一要义。

什么是指针？

指针底层代表的就是内存地址，指针解引用可以访问到内存存储的具体数据值。

应用指针之后是如何起到性能优化作用的？

函数调用时，变量传递实际上是将变量重新复制了一份，传给函数。多数情况下，指针都要比变量本身占用更小的空间。

通常，指针大小和系统的架构体系保持一致。32位系统就是32bit，64位系统，即是64bit大小。像bool、float等标量类型，占用的空间都小于等于指针；而多字段的符合类型，指针占的空间更少。

所有，我们的想法就基于复制指针比复制原值更高效。一定程度上，这样想没问题。但是性能问题涉及广泛，除了复制成本之外，还有很多因素要考虑。

指针是否会对性能产生负面影响？

会。主要出于两方面的考量：

1. 解引用虽然耗能很小，但积少成多，不得不虑。
2. 通过指针共享的数据，是放在堆上的。堆数据的清理是GC负责的，这也会产生开销。随着堆上数据增多，GC的工作量变大，对项目的性能影响也不容忽视。

堆与栈

堆和栈是两个让人头疼的概念，但是我们不得不直面它们。我在这尽量用简短的篇幅讨论完。如果没能快速理解也没关系，我曾经也没能很快理解。

栈：函数局部空间

每当函数被调用，都会分配一块栈空间来存储函数局部变量。函数占用的栈空间大小在编译时已经确定。函数返回时，这块空间就给下一个函数调用使用了，也无需立刻清理。虽然这个分配和使用过程要耗费资源，但相对来讲，消耗很小。

堆：共享数据空间

如上所述，函数返回后，局部变量会被销毁（译者注：空间被复用或者彻底回收，局部变量不再存在）。如果返回是非指针变量，返回值会被复制给调用者，存在于调用者的栈空间中。

但是，如果返回的是指针（译者注：也就是函数局部空间的地址），指针指向的数据就要保存在栈空间之外，这样才能保证函数返回后，数据仍然可以访问。这就是堆的用处。

与堆相关的性能问题有这些：

1. 堆空间需要从runtime申请，虽然开销很小，也不能不考虑；
2. 如果运行时没有足够空间，就需要系统调用了，这是额外的开销；
3. 一旦数据占用了堆空间，就要一直占用到没有指针再指向它。这时候，需要GC来清理。GC会找到堆中所有没有被饮用的值，标记为空闲（译者注：请参考 Go 垃圾回收的三色标记）。垃圾越多，GC耗时越大，系统性能越差。

那为什么还要用指针？

1. 指针能修改传参，提供了一种共享数据的方式。
2. 指针能区分零值，确定你的变量是否被赋值了。

总结

指针可以节省复制的开销，但同时要考虑解引用和垃圾回收带来的影响。在我看来，性能分析结果显示复制是瓶颈之前，不应该考虑把指针作为优化方案。计算机在复制方面的速度可是极快的。

希望这篇文章可以让你认识到指针是可以派上用场的，但也不要因为要用而用。

默认还是使用值而不是地址吧。除非语法满足不了你了。