В чем различия между стеком и хипом в Go

Что проверяют

Знаете ли вы, что в Go место размещения переменной выбирает компилятор, а не программист. Следом почти всегда спрашивают про escape analysis и просят показать, как узнать, куда попала конкретная переменная.

Как отвечать

Начните с устройства:

• стек: у каждой горутины свой, стартует с 2 КБ и растёт по необходимости. Когда места не хватает, рантайм выделяет стек вдвое больше, копирует туда старый и корректирует указатели, которые на него смотрят. Предел по умолчанию 1 ГБ на 64-битных системах, при превышении программа падает с fatal error: stack overflow;
• хип: общая память процесса, её освобождает сборщик мусора. GC в Go конкурентный, трёхцветный mark-and-sweep, без поколений и без перемещения объектов. Частоту сборок задаёт GOGC (по умолчанию 100), мягкий потолок памяти задаёт GOMEMLIMIT;
• escape analysis: компилятор проверяет, может ли значение пережить свою функцию. Не может, значит стек, иначе хип. Типичные причины «побега»: возврат указателя на локальную переменную, сохранение в интерфейс, захват замыканием, которое живёт дольше функции, слайс с размером, неизвестным при компиляции или слишком большим;
• как проверить: go build -gcflags=-m печатает решения компилятора вроде moved to heap: x и escapes to heap, а число аллокаций видно в бенчмарке с флагом -benchmem или через b.ReportAllocs().

Главное про производительность: выделение на стеке почти бесплатное и не нагружает GC, а каждая аллокация в хипе добавляет работу сборщику. Поэтому в горячем коде считают аллокации, переиспользуют буферы через sync.Pool и не передают мелкие структуры по указателю без нужды.

Где спотыкаются

Говорят, что new(T) и &T{} всегда выделяют память в хипе, а обычное объявление всегда на стеке. Ни синтаксис, ни make этого не определяют, решает только анализ.

Переносят опыт C и утверждают, что возвращать указатель на локальную переменную опасно. В Go это корректный код, переменная просто уедет в хип.

Объясняют разницу скоростью чтения. Дорого не обращение к хипу, а само выделение и последующая сборка мусора.