这是我参与[第五届青训营]伴学笔记创作活动的第四天。
1. Golang 内存管理
1.1 准备知识
这里先简单介绍一下 Golang 运行调度。在 Golang 里面有三个基本的概念：G, M, P。
- G: Goroutine 执行的上下文环境。
- M: 操作系统线程。
- P: Processer。进程调度的关键，调度器，也可以认为约等于 CPU。
一个 Goroutine 的运行需要 G + P + M 三部分结合起来。好，先简单介绍到这里，更详细的放在后面的文章里面来说。
1.2 逃逸分析（escape analysis）
对于手动管理内存的语言，比如 C/C++，我们使用 malloc 或者 new 申请的变量会被分配到堆上。但是 Golang 并不是这样，虽然 Golang 语言里面也有 new。Golang 编译器决定变量应该分配到什么地方时会进行逃逸分析。 2. 关键数据结构
几个关键的地方：
- mcache: per-P cache，可以认为是 local cache。
- mcentral: 全局 cache，mcache 不够用的时候向 mcentral 申请。
- mheap: 当 mcentral 也不够用的时候，通过 mheap 向操作系统申请。
可以将其看成多级内存分配器。
2.1 mcache
我们知道每个 Gorontine 的运行都是绑定到一个 P 上面，mcache 是每个 P 的 cache。这么做的好处是分配内存时不需要加锁。 2.2 mspan
span 在 tcmalloc 中作为一种管理内存的基本单位而存在。
- next, prev: 指针域，因为 mspan 一般都是以链表形式使用。
- npages: mspan 的大小为 page 大小的整数倍。
- sizeclass: 0 ~ _NumSizeClasses 之间的一个值，这个解释了我们的疑问。比如，sizeclass = 3，那么这个 mspan 被分割成 32 byte 的块。
- elemsize: 通过 sizeclass 或者 npages 可以计算出来。比如 sizeclass = 3, elemsize = 32 byte。对于大于 32Kb 的内存分配，都是分配整数页，elemsize = page_size * npages。
- nelems: span 中包块的总数目。
- freeindex: 0 ~ nelemes-1，表示分配到第几个块。
