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go语言内存 go语言内存申请和释放( 四 )

IT技术变量


主要特点就是
本文中的element指一定大小的内存块是内存分配的概念go语言内存，并为出现在golang runtime源码中
本文讲述x8664架构下的内存分配
Golang 内存分配有下面几个主要结构
Tiny对象是指内存尺寸小于16B的对象，这类对象的分配使用mcache的tiny区域进行分配 。当tiny区域空间耗尽时刻，它会从mcache.alloc[tinySpanClass]指向的mspan中找到空闲的区域 。当然如果mcache中span空间也耗尽，它会触发从mcentral补充mspan到mcache的流程 。
小对象是指对象尺寸在（16B，32KB]之间的对象 ， 这类对象的分配原则是：
1、首先根据对象尺寸将对象归为某个SpanClass上，这个SpanClass上所有的element都是一个统一的尺寸 。
2、从mcache.alloc[SpanClass]找到mspan，看看有无空闲的element ， 如果有分配成功 。如果没有继续 。
3、从mcentral.allocSpan[SpanClass]的nonempty和emtpy中找到合适的mspan，返回给mcache 。如果没有找到就进入mcentral.grow()—mheap.alloc()分配新的mspan给mcentral 。
大对象指尺寸超出32KB的对象，此时直接从mheap中分配，不会走mcache和mcentral ， 直接走mheap.alloc()分配一个SpanClass==0 的mspan表示这部分分配空间 。
对于程序分配常用的tiny和小对象的分配，可以通过无锁的mcache提升分配性能 。mcache不足时刻会拿mcentral的锁，然后从mcentral中充mspan 给mcache 。大对象直接从mheap 中分配 。
在x8664环境上 ， golang管理的有效的程序虚拟地址空间实质上只有48位 。在mheap中有一个pages pageAlloc成员用于管理golang堆内存的地址空间 。golang从os中申请地址空间给自己管理，地址空间申请下来以后，golang会将地址空间根据实际使用情况标记为free或者alloc 。如果地址空间被分配给mspan或大对象后 ， 那么被标记为alloc ， 反之就是free 。
Golang认为地址空间有以下4种状态：
Golang同时定义go语言内存了下面几个地址空间操作函数：
在mheap结构中，有一个名为pages成员，它用于golang 堆使用虚拟地址空间进行管理 。其类型为pageAlloc
pageAlloc 结构表示的golang 堆的所有地址空间 。其中最重要的成员有两个：
在golang的gc流程中会将未使用的对象标记为未使用，但是这些对象所使用的地址空间并未交还给os 。地址空间的申请和释放都是以golang的page为单位（实际以chunk为单位）进行的 。sweep的最终结果只是将某个地址空间标记可被分配，并未真正释放地址空间给os，真正释放是后文的scavenge过程 。
在gc mark结束以后会使用sweep()去尝试free一个spango语言内存；在mheap.alloc 申请mspan时刻，也使用sweep去清扫一下 。
清扫mspan主要涉及到下面函数
如上节所述，sweep只是将page标记为可分配，但是并未把地址空间释放；真正的地址空间释放是scavenge过程 。
真正的scavenge是由pageAlloc.scavenge()—sysUnused()将扫描到待释放的chunk所表示的地址空间释放掉（使用sysUnused()将地址空间还给os）
golang的scavenge过程有两种：
Go 语言内存管理（三）：逃逸分析Go 语言较之 C 语言一个很大的优势就是自带 GC 功能，可 GC 并不是没有代价的 。写 C 语言的时候，在一个函数内声明的变量，在函数退出后会自动释放掉 ， 因为这些变量分配在栈上 。如果你期望变量的数据可以在函数退出后仍然能被访问，就需要调用malloc方法在堆上申请内存，如果程序不再需要这块内存了，再调用free方法释放掉 。Go 语言不需要你主动调用malloc来分配堆空间，编译器会自动分析 ， 找出需要malloc的变量，使用堆内存 。编译器的这个分析过程就叫做逃逸分析 。

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