Go パフォーマンス パターン

利用可能なスクリプト

• scripts/bench-compare.sh — Go ベンチマークを N 回実行し、benchstat を使ってオプションでベースライン比較を行います。将来の比較用に結果を保存できます。オプションについては bash scripts/bench-compare.sh --help を実行してください。

パフォーマンス固有のガイドラインは、ホットパス にのみ適用されます。過度な最適化は避け、これらのパターンは最も重要な場所に焦点を当ててください。

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fmt より strconv を優先する

プリミティブ型を文字列との間で変換する場合、strconv は fmt より高速です:

s := strconv.Itoa(rand.Int()) // fmt.Sprint() より約 2 倍高速

アプローチ	速度	アロケーション
fmt.Sprint	143 ns/op	2 allocs/op
strconv.Itoa	64.2 ns/op	1 allocs/op

型変換で strconv と fmt のどちらかを選ぶ場合や、完全な変換表については references/STRING-OPTIMIZATION.md を参照してください。

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繰り返しの文字列からバイト列への変換を避ける

固定文字列をループの外で []byte に一度だけ変換します:

data := []byte("Hello world")
for i := 0; i < b.N; i++ {
    w.Write(data) // 各反復で []byte("...") するより約 7 倍高速
}

ホットループで繰り返されるバイト列変換を最適化する場合は references/STRING-OPTIMIZATION.md を参照してください。

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コンテナの容量を指定することを優先する

可能な限りコンテナの容量を指定して、メモリを事前に割り当てます。これにより、要素が追加されるときのコピーとリサイズによる後続のアロケーションが最小化されます。

マップの容量ヒント

make() でマップを初期化する場合、容量ヒントを提供します:

m := make(map[string]os.DirEntry, len(files))

注意: スライスと異なり、マップの容量ヒントは完全な事前アロケーションを保証しません。必要なハッシュマップバケット数を概算します。

スライスの容量

make() でスライスを初期化する場合、特に追加する場合は容量ヒントを提供します:

data := make([]int, 0, size)

マップと異なり、スライスの容量は ヒントではありません。コンパイラはその容量分のメモリを正確に割り当てます。その後の append() 操作は、容量に到達するまでアロケーションがゼロです。

アプローチ	時間 (1 億回の反復)
容量なし	2.48s
容量あり	0.21s

容量版は追加時の再アロケーションがゼロなので、約 12 倍高速 です。

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値をパスする

数バイト節約するためだけに、ポインタを関数の引数としてパスしないでください。関数が引数 x を終始 *x としてのみ参照する場合、その引数はポインタであってはいけません。

func process(s string) { // *string ではなく — 文字列は小さい固定サイズのヘッダ
    fmt.Println(s)
}

値でパスするのが一般的な型: string、io.Reader、小さい構造体。

例外:

• コピーが高くつく大きい構造体
• 将来成長する可能性のある小さい構造体

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文字列の連結

複雑さに基づいて正しい戦略を選択します:

メソッド	最適な用途
+	少ない文字列、シンプルな連結
fmt.Sprintf	混在型による書式出力
strings.Builder	ループ/段階的な構築
strings.Join	スライスの結合
バックティックリテラル	定数の複数行テキスト

文字列連結戦略を選ぶ場合、ループで strings.Builder を使う場合、または fmt.Sprintf と手動連結の選択については references/STRING-OPTIMIZATION.md を参照してください。

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ベンチマークとプロファイリング

最適化の前後では常に測定してください。Go の組み込みベンチマーク フレームワークとプロファイリング ツールを使用します。

go test -bench=. -benchmem -count=10 ./...

ベンチマークの作成、benchstat での結果比較、pprof でのプロファイリング、またはベンチマーク出力の解釈については references/BENCHMARKS.md を参照してください。

検証: 最適化を適用した後、bash scripts/bench-compare.sh を実行して実際の効果を測定します。測定可能な改善がある最適化のみを保持してください。

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クイック リファレンス

パターン	悪い例	良い例	改善
Int から文字列	fmt.Sprint(n)	strconv.Itoa(n)	約 2 倍高速
繰り返しの []byte	ループ内の []byte("str")	外側で一度変換	約 7 倍高速
マップ初期化	make(map[K]V)	make(map[K]V, size)	アロケーション削減
スライス初期化	make([]T, 0)	make([]T, 0, cap)	約 12 倍高速
小さい固定サイズ引数	*string、*io.Reader	string、io.Reader	間接参照なし
シンプルな文字列結合	s1 + " " + s2	(既に良い)	少ない文字列では + を使用
ループ内文字列構築	繰り返しの +=	strings.Builder	O(n) vs O(n²)

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関連スキル

• データ構造: スライス、マップ、配列の選択、またはアロケーション セマンティクスの理解については go-data-structures を参照してください
• 宣言パターン: 容量ヒント付き make の使用、またはマップとスライスの初期化については go-declarations を参照してください
• 並行処理: goroutine 全体での作業の並列化、またはバッファ再利用のための sync.Pool の使用については go-concurrency を参照してください
• スタイルの原則: 最適化が読みやすさのコストに見合う価値があるかどうかを判断する場合は go-style-core を参照してください