这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 5 天
进行昨天课程内容的笔记补充，今天的课程笔记还需要整理整理>.<
内存管理优化与编译器优化
内存管理优化
分块
为对象在heap上分配内存，go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
- 先将内存分成大块，例如8KB，成为，mspan
- 再将大块继续分为规定大小的小块，用于对象分配
- moscan mspan：分配不包含指针的对象——GC不需要扫描
- scan mspan：包含指针——GC需要扫描 根据对象大小，选择最合适的块返回
缓存
分配路径 g -> m -> p -> mcache -> mspan -> memory block -> return pointer
每一个p包含一个mcache用于快速分配。
mcache管理一组mspan。 当有内存申请时，从mcache中找到最合适大小内存块，从中找到空闲内存进行分配
若其中没有空闲内存，则从对应的mcentral申请带有未分配块的mspan
另外，当mspan中没有分配的对象，mspan会缓存在mcentral中，而不是立即释放
优化前提
对象分配是非常高频的操作，每秒GB级 小对象的占比较高 GOlang内存分配占比很高
优化方案——Balanced GC（指针碰撞＋copying GC）
每个g都绑定一大块内存(1KB)——GAB
GAB用于小对象分配 < 128B
使用三个指针维护GAB: base, end, top。
进行Bump pointer（指针碰撞）风格对象分配
原理如右图，若GAB中的内存足够进行分配，则直接进行分配，然后向右移动top指针。
- 无需与其他分配请求互斥
- 简单高效
GAB对于GO内存管理来说是一个大对象
本质是多个小对象的分配合并成一个大对象的分配
- 问题： GAB的内存会被延迟释放（小对象存活）
- 解决： 当GAB的总大小超过一定阈值时，使用copying GC的方法分配到另外的GAB中
编译器优化
编译器编译流程
前端：
- 词法分析
- 语法分析
- 语义分析
- 中间代码生成
后端：
- 代码优化
- 代码生成
主要讲的是编译器后端优化
静态分析
即不执行程序代码，推导程序的行为和性质。
常见分析
- 控制流（Control flow）:程序执行的流程，一般用控制流程图表示（contol-flow graph）
- 数据流（Data flow） ：数据在控制流上的传递——代入数据进行流程
根据这些性质进行优化
过程内分析
- 仅在函数内部进行分析
过程间分析
- 考虑函数调用时的参数调用及返回数据
- 需要同时分析数据流及控制流，比较复杂
Go编译器优化优点
- 用户无感知
- 通用
现状
- 采用的优化少
- 编译时间较短，没有进行比较复杂的代码分析和优化
优化思路
用编译时间换取更高效的机器码
Beast mode：
- 函数内联
- 逃逸分析
- 等等
函数内联（inlining）
内联：将被调用函数的函数体副本替换到调用位置上，重写部分代码
- 优点：消除函数调用开销，过程间分析转化为过程内分析，也增加了其他优化的机会，如逃逸分析，效果很大
- 缺点：函数体变大，对instruction cache不友好；编译生成的Go镜像变大；GO的一些语言特性，例如interface、defer等，限制了内联
大多数情况下是正向优化，可以使用一些内联策略，如函数规模评判等
逃逸分析
分析代码中指针的作用域，若与外界有关则“逃逸”
未被逃逸的对象可以在栈上进行分配
- 分配速度块
- 降低了GC的负担
函数内联使更多对象不逃逸
