Décrypter le mécanisme de gestion de la mémoire et de garbage collection du langage Go

Le langage Go est un langage de programmation efficace, sûr et simultané. La conception du mécanisme de gestion de la mémoire et de récupération de place est également unique. Cet article décryptera en profondeur le mécanisme de gestion de la mémoire et de garbage collection du langage Go.

1. Gestion de la mémoire

En langage Go, la gestion de la mémoire comprend deux aspects : l'allocation de mémoire et la libération de mémoire.

1.1 Allocation de mémoire

Dans le langage Go, nous allouons de la mémoire via les fonctions intégrées new et make. Parmi eux, new renvoie un pointeur vers une valeur zéro nouvellement allouée, tandis que make renvoie un pointeur vers une valeur d'initialisation du type spécifié et sa longueur. Nous pouvons comparer l'utilisation de new et make à travers le code suivant :

var p *int = new(int)
var v []int = make([]int, 10)
fmt.Println(*p, len(v))

Résultat de sortie : 0 10

Comme le montre l'exemple ci-dessus, la mémoire allouée par new est une valeur nulle de type int, tandis que la mémoire allouée by make est une tranche A de type int de longueur 10.

En termes d'implémentation interne, le langage Go utilise deux mécanismes d'allocation de mémoire : le tas et la pile. Parmi eux, le tas est utilisé pour stocker la mémoire allouée dynamiquement et la pile est utilisée pour stocker la mémoire allouée statiquement. L'allocation de mémoire dans la pile est contrôlée par le programme, tandis que l'allocation de mémoire dans le tas est gérée par le mécanisme de garbage collection du langage Go.

1.2 Libération de mémoire

Dans le langage Go, la libération de mémoire ne nécessite pas d'opération manuelle, mais est automatiquement effectuée par le mécanisme de récupération de place du langage Go. Lorsqu'une variable n'est plus utilisée, le mécanisme de récupération de place la marquera comme objet poubelle et effectuera automatiquement les opérations de recyclage au moment approprié.

2. Mécanisme de collecte des ordures

Le mécanisme de collecte des ordures du langage Go utilise une combinaison d'un algorithme de balayage de marque et d'un algorithme de marquage à trois couleurs pour effectuer la collecte des ordures.

2.1 Algorithme de marquage-balayage

L'algorithme de marquage-balayage est un algorithme de récupération de place courant. Son idée de base est de marquer tous les objets utilisés, puis d'effacer les objets non marqués. Dans l'implémentation du langage Go, le garbage collector parcourra tous les objets à partir de l'objet racine, marquera tous les objets référencés comme objets vivants et les objets non marqués comme objets poubelle, et enfin effacera tous les objets poubelle.

L'avantage de l'algorithme mark-sweep réside dans sa grande efficacité et le fait qu'il n'a pas besoin de mettre le programme en pause, mais son inconvénient réside dans la fragmentation de l'espace mémoire après recyclage.

2.2 Algorithme de marquage à trois couleurs

Afin de résoudre le problème de fragmentation de la mémoire dans l'algorithme d'effacement des marques, le mécanisme de récupération de place du langage Go introduit l'algorithme de marquage à trois couleurs. Dans l'algorithme de marquage à trois couleurs, le ramasse-miettes marque tous les objets en blanc, noir ou gris. Parmi eux, le blanc représente un objet auquel on n'a pas accédé, le gris représente un objet auquel on a accédé mais l'objet auquel il fait référence n'a pas été accédé, et le noir représente un objet auquel on a accédé.

Le garbage collector traversera tous les objets à partir de l'objet racine, marquera tous les objets référencés comme gris, puis traversera récursivement les objets référencés par ces objets gris, marquant les objets traversés comme noirs. Enfin, le ramasse-miettes efface les objets blancs inaccessibles et marque les objets gris et noirs comme blancs.

L'avantage de l'algorithme de marquage tricolore est qu'il peut utiliser pleinement l'espace mémoire et éviter le problème de fragmentation de la mémoire. Mais son inconvénient est qu'il doit parcourir l'intégralité du graphe d'objets à chaque fois qu'il est recyclé, ce qui a un certain impact sur les performances du programme.

Résumé

Le mécanisme de gestion de la mémoire et de récupération de place du langage Go est très bien conçu, ce qui nous permet d'allouer et de libérer de la mémoire plus facilement lors de l'écriture de programmes efficaces, sûrs et simultanés. Dans le même temps, la mise en œuvre du mécanisme de récupération de place prend également pleinement en compte le problème d'utilisation de l'espace mémoire, fournissant ainsi un support pour l'amélioration des performances de notre programme.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!