Apakah mekanisme pengurusan memori dalam bahasa Go?

Bahasa Go ialah bahasa pengaturcaraan yang cekap digunakan secara meluas untuk pengaturcaraan peringkat sistem Salah satu kelebihan utamanya ialah mekanisme pengurusan ingatannya. Mekanisme pengumpulan sampah terbina dalam bahasa Go (Pengumpulan Sampah, dirujuk sebagai GC) menghapuskan keperluan untuk pengaturcara melaksanakan peruntukan memori dan operasi pelepasan sendiri, meningkatkan kecekapan pembangunan dan kualiti kod. Artikel ini akan memberikan pengenalan terperinci kepada mekanisme pengurusan memori dalam bahasa Go.

1. Peruntukan memori Go

Dalam bahasa Go, peruntukan memori menggunakan dua kawasan timbunan: timbunan objek kecil dan timbunan objek besar. Apabila memori perlu diperuntukkan, sistem akan memilih kawasan timbunan untuk digunakan berdasarkan saiz objek dan memperuntukkan sekeping memori dalam kawasan timbunan yang sepadan.

1. Timbunan objek kecil

Timbunan objek kecil ialah kawasan memori saiz tetap yang telah diperuntukkan terlebih dahulu dengan saiz 64KB. Apabila permintaan dibuat untuk memperuntukkan objek yang lebih kecil daripada 32KB, sistem memperuntukkan daripada timbunan objek kecil tanpa menyebabkan gerai.

Apabila saiz objek yang diperuntukkan adalah antara 32KB dan 2MB, bahasa Go akan menggunakan mekanisme peruntukan memori yang lain, iaitu mcache (cache memori). mcache ialah cache memori kecil yang terikat pada setiap P (Pemproses), digunakan untuk cache objek yang lebih kecil. Apabila memperuntukkan objek yang lebih kecil, bahasa Go memperuntukkan memori daripada mcache yang sepadan. Penggunaan mcache mengurangkan pergantungan pada kunci dan memberikan prestasi yang lebih tinggi.

2. Timbunan Objek Besar

Timbunan objek besar ialah kawasan longgokan di mana memori diperuntukkan apabila saiz objek lebih besar daripada 32KB. Kerana memperuntukkan objek besar boleh mengakibatkan pemecahan memori yang lebih besar, adalah disyorkan untuk mengelak memperuntukkan terlalu banyak objek besar. Jika blok memori yang lebih besar perlu diperuntukkan, adalah disyorkan untuk menggunakan kumpulan memori atau algoritma pengoptimuman untuk mengelakkan "pembaziran".

2. Mekanisme kutipan sampah Go

Bahasa Go menggunakan pemungut sampah serentak dan bukan generasi. Ia menggunakan algoritma tanda dan sapu, yang boleh mengitar semula memori secara automatik yang tidak lagi digunakan semasa program dijalankan.

1. Algoritma Mark-Sweep

Algoritma Mark-Sweep ialah mekanisme kitar semula memori. Idea asasnya ialah menanda memori dahulu, menandai memori mana yang boleh dikitar semula, dan kemudian mengosongkan memori yang ditanda. Tanda di sini merujuk kepada sama ada memori telah dirujuk Jika ia belum dirujuk, ia ditandakan sebagai boleh dikitar semula. Proses pembersihan adalah untuk melepaskan ruang memori yang ditandakan sebagai boleh dikitar semula.

Algoritma mark-and-sweep mempunyai kebolehskalaan dan kecekapan yang baik, tetapi kelemahannya ialah ia perlu menghentikan perjalanan aplikasi untuk melaksanakan kutipan sampah, yang mungkin menyebabkan kelewatan tertentu.

2. Go Garbage Collector

Go Garbage Collector menggunakan Tri-color Marking, yang dibahagikan kepada tiga keadaan: Putih , hitam (Hitam) dan kelabu (Gray).

Sebelum kutipan sampah bermula, semua memori ditanda putih. Apabila program dilaksanakan, semua memori yang dirujuk ditandakan hitam, dan memori yang tidak dirujuk ditanda putih. Kelabu menunjukkan ingatan tidak berteg yang dikaitkan dengan ingatan berteg.

Semasa pengumpulan sampah, pengimbasan bermula dari objek akar (seperti pembolehubah global, pembolehubah pada tindanan, dll.). Jika ingatan hitam diimbas, ia akan dilangkau dan tidak diproses jika ingatan putih diimbas, ia akan ditanda kelabu, dan ingatan yang berkaitan juga akan ditandakan sebagai kelabu. Selepas imbasan serentak selesai, semua memori yang tidak bertanda kelabu dikeluarkan.

3. Ringkasan

Mekanisme pengumpulan sampah membolehkan pembangun menumpukan pada reka bentuk dan penulisan logik kod tanpa perlu memberi terlalu banyak perhatian kepada isu peruntukan memori dan kitar semula. Pada masa yang sama, tidak seperti bahasa lain, pengumpul sampah bahasa Go menggunakan algoritma tanda dan sapu serentak, yang boleh mengitar semula memori tanpa menghentikan program. Ini juga mencerminkan kecekapan dan kecekapan pembangunan bahasa Go.

Sudah tentu, pengoptimuman peruntukan dan pelepasan memori juga merupakan isu yang perlu kita pertimbangkan. Menggunakan kumpulan memori dan mengelakkan memperuntukkan terlalu banyak objek besar ialah beberapa langkah pengoptimuman. Secara umumnya, memahami dan menguasai mekanisme pengurusan memori Go bukan sahaja dapat memastikan kualiti dan prestasi kod, tetapi juga salah satu kemahiran yang diperlukan untuk menjadi pembangun bahasa Go yang cemerlang.

Atas ialah kandungan terperinci Apakah mekanisme pengurusan memori dalam bahasa Go?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!