Go语言中恰到好处的内存对齐 在开始之前,希望go语言转为内存内容比较你计算一下Part1共占用的大小是多少呢?
输出结果:
这么一算, Part1这一个结构体的占用内存大小为 1 4 1 8 1 = 15 个字节 。相信有的小伙伴是这么算的 , 看上去也没什么毛病
真实情况是怎么样的呢?go语言转为内存内容比较我们实际调用看看,如下:
输出结果:
最终输出为占用 32 个字节 。这与前面所预期的结果完全不一样 。这充分地说明go语言转为内存内容比较了先前的计算方式是错误的 。为什么呢?
在这里要提到 “内存对齐” 这一概念,才能够用正确的姿势去计算,接下来我们详细的讲讲它是什么
有的小伙伴可能会认为内存读取,就是一个简单的字节数组摆放
上图表示一个坑一个萝卜的内存读取方式 。但实际上 CPU 并不会以一个一个字节去读取和写入内存 。相反 CPU 读取内存是 一块一块读取 的 , 块的大小可以为 2、4、6、8、16 字节等大小 。块大小我们称其为 内存访问粒度。如下图:
在样例中,假设访问粒度为 4 。CPU 是以每 4 个字节大小的访问粒度去读取和写入内存的 。这才是正确的姿势
另外作为一个工程师,你也很有必要学习这块知识点哦 :)
在上图中,假设从 Index 1 开始读取,将会出现很崩溃的问题 。因为它的内存访问边界是不对齐的 。因此 CPU 会做一些额外的处理工作 。如下:
从上述流程可得出,不做 “内存对齐” 是一件有点 "麻烦" 的事 。因为它会增加许多耗费时间的动作
而假设做了内存对齐,从 Index 0 开始读取 4 个字节,只需要读取一次,也不需要额外的运算 。这显然高效很多,是标准的 空间换时间 做法
在不同平台上的编译器都有自己默认的 “对齐系数” , 可通过预编译命令#pragma pack(n)进行变更 , n 就是代指 “对齐系数” 。一般来讲,我们常用的平台的系数如下:
另外要注意,不同硬件平台占用的大小和对齐值都可能是不一样的 。因此本文的值不是唯一的,调试的时候需按本机的实际情况考虑
输出结果:
在 Go 中可以调用unsafe.Alignof来返回相应类型的对齐系数 。通过观察输出结果,可得知基本都是2^n ,最大也不会超过 8 。这是因为我手提(64 位)编译器默认对齐系数是 8,因此最大值不会超过这个数
在上小节中,提到了结构体中的成员变量要做字节对齐 。那么想当然身为最终结果的结构体,也是需要做字节对齐的
接下来我们一起分析一下,“它” 到底经历了些什么 , 影响了 “预期” 结果
在每个成员变量进行对齐后 , 根据规则 2,整个结构体本身也要进行字节对齐,因为可发现它可能并不是2^n,不是偶数倍 。显然不符合对齐的规则
根据规则 2 , 可得出对齐值为 8 。现在的偏移量为 25 , 不是 8 的整倍数 。因此确定偏移量为 32 。对结构体进行对齐
Part1 内存布局:axxx|bbbb|cxxx|xxxx|dddd|dddd|exxx|xxxx
通过本节的分析,可得知先前的 “推算” 为什么错误?
是因为实际内存管理并非 “一个萝卜一个坑” 的思想 。而是一块一块 。通过空间换时间(效率)的思想来完成这块读取、写入 。另外也需要兼顾不同平台的内存操作情况
在上一小节,可得知根据成员变量的类型不同,其结构体的内存会产生对齐等动作 。那假设字段顺序不同,会不会有什么变化呢?我们一起来试试吧 :-)
输出结果:
通过结果可以惊喜的发现,只是 “简单” 对成员变量的字段顺序进行改变,就改变了结构体占用大小
接下来我们一起剖析一下Part2,看看它的内部到底和上一位之间有什么区别,才导致了这样的结果?
符合规则 2,不需要额外对齐
Part2 内存布局:ecax|bbbb|dddd|dddd
通过对比Part1和Part2的内存布局,你会发现两者有很大的不同 。如下:
仔细一看,Part1存在许多 Padding 。显然它占据了不少空间,那么 Padding 是怎么出现的呢?
通过本文的介绍,可得知是由于不同类型导致需要进行字节对齐,以此保证内存的访问边界
那么也不难理解,为什么 调整结构体内成员变量的字段顺序 就能达到缩小结构体占用大小的疑问了,是因为巧妙地减少了 Padding 的存在 。让它们更 “紧凑” 了 。这一点对于加深 Go 的内存布局印象和大对象的优化非常有帮
调试Go语言的核心转储(Core Dumps)英文原文链接【Go, the unwritten parts】发表于2017/05/22 作者JBD是Go语言开发小组成员
检查程序的执行路径和当前状态是非常有用的调试手段 。核心文件(core file)包含go语言转为内存内容比较了一个运行进程的内存转储和状态 。它主要是用来作为事后调试程序用的 。它也可以被用来查看一个运行中的程序的状态 。这两个使用场景使调试文件转储成为一个非常好的诊断手段 。我们可以用这个方法来做事后诊断和分析线上的服务(production services) 。
在这篇文章中go语言转为内存内容比较 , 我们将用一个简单的hello world网站服务作为例子 。在现实中,我们的程序很容易就会变得很复杂 。分析核心转储给我们提供go语言转为内存内容比较了一个机会去重构程序的状态并且查看只有在某些条件/环境下才能重现的案例 。
作者注 : 这个调试流程只在Linux上可行 。我不是很确定它是否在其它Unixs系统上工作 。macOS对此还不支持 。Windows现在也不支持 。
在我们开始前,需要确保核心转储的ulimit设置在合适的范围 。它的缺省值是0,意味着最大的核心文件大小是0 。我通常在我的开发机器上将它设置成unlimited 。使用以下命令go语言转为内存内容比较:
接下来,go语言转为内存内容比较你需要在你的机器上安装 delve。
下面我们使用的 main.go 文件 。它注册了一个简单的请求处理函数(handler)然后启动了HTTP服务 。
让我们编译并生产二进制文件 。
现在让我们假设,这个服务器出了些问题,但是我们并不是很确定问题的根源 。你可能已经在程序里加了很多辅助信息,但还是无法从这些调试信息中找出线索 。通常在这种情况下,当前进程的快照会非常有用 。我们可以用这个快照深入查看程序的当前状态 。
有几个方式来获取核心文件 。你可能已经熟悉了奔溃转储(crash dumps) 。它们是在一个程序奔溃的时候写入磁盘的核心转储 。Go语言在缺省设置下不会生产奔溃转储 。但是当你把 GOTRACEBACK 环境变量设置成“crash”,你就可以用 Ctrl backslash 才触发奔溃转储 。如下图所示:
上面的操作会使程序终止 , 将堆栈跟踪(stack trace)打印出来 , 并把核心转储文件写入磁盘 。
另外个方法可以从一个运行的程序获得核心转储而不需要终止相应的进程 。gcore 可以生产核心文件而无需使运行中的程序退出 。
根据上面的操作 , 我们获得了转储而没有终止对应的进程 。下一步就是把核心文件加载进delve并开始分析 。
差不多就这些 。delve的常用操作都可以使用 。你可以backtrace,list,查看变量等等 。有些功能不可用因为我们使用的核心转储是一个快照而不是正在运行的进程 。但是程序执行路径和状态全部可以访问 。
为什么要使用 Go 语言?Go 语言的优势在哪里1. 保留但大幅度简化指针
Go语言保留着C中值和指针的区别,但是对于指针繁琐用法进行了大量的简化 , 引入引用的概念 。所以在Go语言中,你几乎不用担心会因为直接操作内寸而引起各式各样的错误 。
2. 多参数返回
还记得在C里面为了回馈多个参数,不得不开辟几段指针传到目标函数中让其操作么?在Go里面这是完全不必要的 。而且多参数的支持让Go无需使用繁琐的exceptions体系,一个函数可以返回期待的返回值加上error,调用函数后立刻处理错误信息 , 清晰明了 。
3. Array,slice,map等内置基本数据结构
如果你习惯了Python中简洁的list和dict操作,在Go语言中 , 你不会感到孤单 。一切都是那么熟悉,而且更加高效 。如果你是C程序员,你会发现你又找到了STL的vector 和 map这对朋友 。
4. Interface
Go语言最让人赞叹不易的特性,就是interface的设计 。任何数据结构,只要实现了interface所定义的函数,自动就implement了这个interface , 没有像Java那样冗长的class申明,提供了灵活太多的设计度和OO抽象度,让你的代码也非常干净 。千万不要以为你习惯了Java那种一条一条加implements的方式 , 感觉还行,等接口的设计越来越复杂的时候,无数Bug正在后面等着你 。
同时,正因为如此 , Go语言的interface可以用来表示任何generic的东西,比如一个空的interface,可以是string可以是int,可以是任何数据类型 , 因为这些数据类型都不需要实现任何函数,自然就满足空interface的定义了 。加上Go语言的type assertion,可以提供一般动态语言才有的duck typing特性,而仍然能在compile中捕捉明显的错误 。
5. OO
Go语言本质上不是面向对象语言,它还是过程化的 。但是,在Go语言中 , 你可以很轻易的做大部分你在别的OO语言中能做的事,用更简单清晰的逻辑 。是的,在这里,不需要class,仍然可以继承 , 仍然可以多态,但是速度却快得多 。因为本质上,OO在Go语言中,就是普通的struct操作 。
6. Goroutine
这个几乎算是Go语言的招牌特性之一了 , 我也不想多提 。如果你完全不了解Goroutine , 那么你只需要知道,这玩意是超级轻量级的类似线程的东西,但通过它,你不需要复杂的线程操作锁操作 , 不需要care调度,就能玩转基本的并行程序 。在Go语言里,触发一个routine和erlang spawn一样简单 。基本上要掌握Go语言 , 以Goroutine和channel为核心的内存模型是必须要懂的 。不过请放心,真的非常简单 。
7. 更多现代的特性
和C比较,Go语言完全就是一门现代化语言,原生支持的Unicode, garbage collection, Closures(是的,和functional programming language类似), function是first class object,等等等等 。
看到这里,你可能会发现,我用了很多轻易 , 简单 , 快速之类的形容词来形容Go语言的特点 。我想说的是,一点都不夸张,连Go语言的入门学习到提高 , 都比别的语言门槛低太多太多 。在大部分人都有C的背景的时代,对于Go语言,从入门到能够上手做项目 , 最多不过半个月 。Go语言给人的感觉就是太直接了,什么都直接,读源代码直接,写自己的代码也直接 。
vertxgo内存消耗对比vertxgo的内存消耗要低于vert.x,因为它使用Go的优化机制 , 使其占用更少的内存 。例如,它使用引用计数来确保变量的有效性 , 从而减少垃圾回收期间内存分配和释放等其他开销 。此外,vertxgo还使用了GO语言的内存池,使得其内存使用率更低 。由于Go语言的内存处理技术比其他语言更有效率,所以vertxgo的内存消耗会更低 。
go语言语法(基础语法篇)【go语言转为内存内容比较 go语言运行时】import "workname/packetfolder"
导入多个包
方法调用 包名.函数//不是函数或结构体所处文件或文件夹名
packagename.Func()
前面加个点表示省略调用,那么调用该模块里面的函数,可以不用写模块名称了:
当导入一个包时,该包下的文件里所有init()函数都会被执行,然而,有些时候我们并不需要把整个包都导入进来,仅仅是是希望它执行init()函数而已 。下划线的作用仅仅是为了调用init()函数,所以无法通过包名来调用包中的其他函数
import _ package
变量声明必须要使用否则会报错 。
全局变量运行声明但不使用 。
func 函数名 (参数1,参数2 , ...) (返回值a 类型a, 返回值b 类型b,...)
func 函数名 (参数1,参数2,...) (返回值类型1, 返回值类型2,...)
func (this *结构体名) 函数名(参数 string) (返回值类型1, 返回值类型2){}
使用大小来区分函数可见性
大写是public类型
小写是private类型
func prifunc int{}
func pubfunc int{}
声明静态变量
const value int
定义变量
var value int
声明一般类型、接口和结构体
声明函数
func function () int{}
go里面所有的空值对应如下
通道类型
内建函数 new 用来分配内存,它的第一个参数是一个类型,不是一个值,它的返回值是一个指向新分配类型零值的指针
func new(Type) *Type
[这位博主有非常详细的分析]
Go 语言支持并发,我们只需要通过 go 关键字来开启 goroutine 即可 。
goroutine 是轻量级线程,goroutine 的调度是由 Golang 运行时进行管理的 。
同一个程序中的所有 goroutine 共享同一个地址空间 。
语法格式如下:
通道(channel)是用来传递数据的一个数据结构 。
通道的声明
通道可用于两个 goroutine 之间通过传递一个指定类型的值来同步运行和通讯 。操作符 - 用于指定通道的方向,发送或接收 。如果未指定方向,则为双向通道 。
[这里有比较详细的用例]
go里面的空接口可以指代任何类型(无论是变量还是函数)
声明空接口
go里面的的强制类型转换语法为:
int(data)
如果是接口类型的强制转成其他类型的语法为:
go里面的强制转换是将值复制过去,所以在数据量的时候有比较高的运行代价
关于go语言转为内存内容比较和go语言运行时的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站 。
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