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详解golang内存管理

介绍

要搞明白 Go 语言的内存管理,就必须先理解操作系统以及机器硬件是如何管理内存的。因为 Go 语言的内部机制是建立在这个基础之上的,它的设计,本质上就是尽可能的会发挥操作系统层面的优势,而避开导致低效情况。

操作系统内存管理

其实现在计算机内存管理的方式都是一步步演变来的,最开始是非常简单的,后来为了满足各种需求而增加了各种各样的机制,越来越复杂。这里我们只介绍和开发者息息相关的几个机制。

最原始的方式

我们可以把内存看成一个数组,每个数组元素的大小是 1B,也就是 8 位(bit)。CPU 通过内存地址来获取内存中的数据,内存地址可以看做成数组的游标(index)。

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CPU 在执行指令的时候,就是通过内存地址,将物理内存上的数据载入到寄存器,然后执行机器指令。但随着发展,出现了多任务的需求,也就是希望多个任务能同时在系统上运行。这就出现了一些问题:

1、内存访问冲突:程序很容易出现 bug,就是 2 或更多的程序使用了同一块内存空间,导致数据读写错乱,程序崩溃。更有一些黑客利用这个缺陷来制作病毒。

2、内存不够用:因为每个程序都需要自己单独使用的一块内存,内存的大小就成了任务数量的瓶颈。

3、程序开发成本高:**你的程序要使用多少内存,内存地址是多少,这些都不能搞错,对于人来说,开发正确的程序很费脑子。

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