Управление памятью
Stack & Heap
Обычно в языках программирования есть две области памяти — Stack и Heap:
На Stack (грубо говоря, это стек нашего метода) мы храним переменные, вызовы, указатели на ссылочные типы. А в Heap обычно хранится то, что называется ссылочными (reference) объектами — всё, что не примитив. String обычно хранится на Heap почти во всех языках, а на Stack лежат boolean, int и указатели на эти референсные типы.
Почему такие названия — Stack и Heap? Потому что Stack — это стек. Представьте стопку тарелок — это стек. Вы всегда берёте тарелку сверху. А Heap — это когда их в кучу навалили и каждую ищите по примерному адресу — надо искать смещение, коллектить и прочее:
В языке Go управление памятью осуществляется автоматически с помощью сборки мусора (garbage collection), что освобождает разработчика от ручного управления памятью. Вот некоторые ключевые аспекты управления памятью в Go:
Автоматическая сборка мусора
Go использует алгоритм сборки мусора с маркировкой и освобождением (mark-and-sweep). Во время выполнения программы, сборщик мусора анализирует и маркирует все объекты, которые по-прежнему используются, а затем освобождает память, занимаемую неиспользуемыми объектами.
Указатели и выделение памяти
В Go есть возможность работы с указателями, но прямое выделение и освобождение памяти с помощью указателей не поддерживается. Выделение памяти происходит автоматически при создании объектов и освобождение памяти происходит автоматически при сборке мусора.
Устранение утечек памяти
При правильном использовании Go управляет памятью и автоматически освобождает неиспользуемую память. Однако, неправильное использование конструкций, таких как циклы ссылок или долгоживущие объекты, может привести к утечкам памяти. Поэтому важно следить за правильным использованием ресурсов и избегать утечек памяти.
Слайсы (slices)
В Go часто используются слайсы, которые представляют собой динамически изменяемые массивы. Слайсы обеспечивают автоматическую расширяемость и управление памятью. При добавлении элементов в слайс или изменении его размера, Go автоматически управляет памятью, выделяя новый участок памяти и копируя данные при необходимости.
Escape analysis (эскейп анализ)
Escape analysis (Escape analysis) в языке Go является одной из оптимизаций компилятора, которая позволяет определить, будет ли объект или переменная "выброшена" из локальной области и будет ли использоваться вне нее. Этот анализ позволяет определить, следует ли выделить память для объекта на куче или же можно использовать стек для его хранения. Вот некоторые особенности анализа эскейпа в Go:
Стековое распределение (Stack Allocation)
Escape analysis пытается найти переменные, которые могут быть безопасно распределены на стеке вместо кучи. Это происходит, когда переменная не будет использоваться после выхода из локальной области, например, когда она не передается в другие функции или не сохраняется для использования после возврата из текущей функции.
Кучевое распределение (Heap Allocation)
Если Escape analysis обнаруживает, что переменная будет использоваться за пределами локальной области, то объект или переменная будет выделена на куче. Например, когда переменная передается по указателю или сохраняется в глобальной области, она считается "выброшенной" из локальной области и требует распределения памяти на куче.
Оптимизации аллокаций
Escape analysis позволяет компилятору Go оптимизировать аллокации памяти. Если компилятор обнаруживает, что объект может быть безопасно распределен на стеке, это может привести к повышению производительности, так как стековые аллокации более эффективны и быстрые, чем кучевые аллокации.
Escape analysis в Go выполняется компилятором во время компиляции программы. Разработчику не требуется явно указывать, где распределять объекты на стеке или куче - это определяется автоматически на основе анализа кода и его использования переменных и объектов.Оптимизации, которые происходят благодаря анализу эскейпа, позволяют Go достигать высокой производительности и эффективного использования памяти, освобождая разработчика от необходимости явно управлять памятью.
Дополнительно: