这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第 4 天

Go语言的内存管理是通过垃圾回收来实现的。Go语言采用了一种称为"标记-清除"的垃圾回收算法，它会找出所有还在使用的对象，并将所有未使用的对象清除掉。这种方式在处理大量短暂对象时，会比其他垃圾回收算法效率更高。Go语言还支持手动内存管理，如通过"new"和"make"关键字来分配和释放内存。

day4 Go 语言内存管理

1. 自动内存管理

• Concurrently 是什么意思？
• Mutator threads 指的是什么？

相关概念

追踪垃圾回收

• Copying GC: 将对象复制到另外的内存空间
• Mark-sweep GC: 使用free list 管理空闲内存
• Compact GC: 原地整理对象

分代GC (Generational GC)

引用计数

总结

• 自动内存管理的背景和意义

• 概念和评价方法

• 追踪垃圾回收

• 引用计数

• 分代GC

• 学术界和工业界在一直在致力于解决自动内存管理技术的不足之处

  • PLDI'22 Low-Latency,High-Throughput Garbage Collection

2. Go内存管理及优化

Go内存分配--分块

• 目标：为对象在heap上分配内存

• 提前将内存分块

  • 调用系统调用mmap()向OS申请一大块内存，例如4MB
  • 先将内存划分成大块，例如8KB,称作mspan
  • 再将大块继续划分成特定大小 的小块，用于对象分配
  • noscan mspan:分配不包，含指针的对象GC不需要扫描
  • scan mspan:分配包，含指针的对象GC需要扫描

• 对象分配：根据对象的大小，选择最合适的块返回

Go内存分配一缓存

Go内存管理优化

我们的优化方案：Balanced GC

总结

• go内存管理一分块

• G0内存管理一缓存

• G0对象分配的性能问题

  • 分配路径过长
  • 小对象居多

• Balanced GC

  • 指针碰撞风格的对象分配

  • 实现了copying GC

  • 性能收益

3. 编译器和静态分析

编译器的结构

静态分析

过程内分析和过程间分析

总结

• 编译器的结构与编译的流程
• 编译器后端优化
• 数据流分析和控制流分析
• 过程内分析和过程间分析

4. Go编译器优化

函数内联

Beast Mode 与逃逸分析

总结

• Go编译器优化的问题
• Beast mode
• 函数内联
• 逃逸分析
• 通过micro-benchmark快速验证性能优化
• 性能收益