go 语言内存管理详解 | 青训营笔记

这是我参与「第五届青训营」笔记创作活动的第5天。

自动内存管理

这部分与 JVM 中 GC 的相关知识比较类似。

在处理垃圾回收的问题时，首先当然是识别哪些是“垃圾”，主要有两种方式

• 首先标记根对象（静态变量、全局变量、常量、线程栈等），然后找到可达对象（求指针指向关系的传递闭包），然后清理所有的不可达对象。
• 引用计数：每个对象都有一个与之关联的引用数目，当引用数大于0，则表示该对象存活。

可以把所有的对象分为年轻代和老年代，年轻代可以使用 copying collection 处理，而老年代可以使用 mark-sweep collection 处理。

go 内存管理优化

go 内存分配的目标是为对象在 heap 上分配内存，一般的做法是提前为内存分块，向 OS 申请一大块内存后，将其分为较大块记作 mspan，然后再把mspan划分为特定大小的块，用于对象分配。

因为 go 语言的每一次内存分配都要经过一个很长的过程，对于 go 内存管理优化可以不用每一次直接进行分配，而是将多个小对象的分配合并成一次大对象的分配，而这种操作可能会导致内存被延迟释放，可以仿照 copying GC 的方式，当大对象的总大小超过一定阈值就复制到另外分配的大对象中。

编译器与静态分析

静态分析指的是不执行程序代码，推导分析程序的性质。

go 编译器优化

函数内联，在C++中有类似的操作，就是将被调用函数的函数体的副本替换到调用位置上，同时重写代码以反映参数的绑定，将过程间分析转换为过程内分析。

逃逸分析，从对象分配处出发，沿着控制流，观察对象的数据流。若发现指针 p 在当前作用域 s ：

• 作为参数传递给其他函数
• 传递给全局变量
• 传递给其他的 goroutine
• 传递给已逃逸的指针指向的对象

则指针 p 指向的对象逃逸出 s，反之则没有逃逸出 s。如果发现存在未逃逸对象可以在栈上分配，可以降低 GC 的压力。