内存

栈分配和堆分配确实都发生在“对象分配器”的分配阶段， 但它们走的是不同的路径： 栈分配走的是编译期静态分配； 堆分配走的是运行时对象分配器（runtime.mallocgc）。 1.程序启动阶段 Go 运行时启动时（runtime 初始化），会： 向操作系统申请一大块虚拟内存（称为 arena）； 由 页分配器（page allocator） 管理这块内存； 构建堆内存管理结构（mheap、mcentral、mcache）。 这部分只是“预留”内存，真正的对象分配还没发生。 2.用户程序触发分配（对象分配阶段） 当用户代码中创建变量时，比如： x := MyStruct{} 编译器会在编译阶段决定这个对象是： 分配在栈上（stack allocation） 还是分配在堆上（heap allocation） 这个决策是通过 逃逸分析（Escape Analysis） 完成的。 3.栈分配的过程 如果编译器认为对象只在当前函数作用域内使用，不会被外部引用： 这个对象会直接分配在栈上； 不会调用运行时的内存分配器； 栈内存是随函数调用帧自动增长/释放的； GC 不需要扫描或回收它。 > 关键：栈分配是编译期确定的，性能最好。 4.堆分配的过程 如果对象被闭包引用、返回地址或传递给其他 goroutine，则会发生逃逸： 编译器在生成代码时，会调用运行时的分配器 runtime.mallocgc； mallocgc 会从当前 P 的 mcache 尝试获取一个合适的 span； 若 mcache 缓存不足，就从 mcentral → mheap 逐层申请； 分配完成后，GC 会在堆上追踪这个对象。 >关键：堆分配是运行时动态完成的，涉及 GC 管理。 5.回收阶段 当对象不再被引用时，GC 会标记并清除； 被清除的内存重新回收到 mcache / mcentral / mheap； 长期未使用的页可能由scavenger（拾荒器）归还给 OS。 6.对比栈和堆分配 类型 分配阶段 分配位置 分配速度 是否由 GC 管理 是否逃逸 栈分配 编译期（静态） 每个 goroutine 的调用栈 极快 否 否 堆分配 运行时（动态） 运行时堆（mheap） 慢 是 是

内存对齐（Memory Alignment）是计算机系统架构和编程中的一个基本概念，它指的是数据在内存中的存储地址必须是某个值的整数倍。这个“某个值”通常是该数据类型的大小或其最大成员的大小（在结构体中）。 通过分析以下具体实例加深内存对齐理解。 type itab struct { inter *interfacetype // 接口类型信息 _type *_type // 实现接口的具体类型信息 hash uint32 // 类型 hash 值 _ [4]byte fun [1]uintptr // 实现接口方法的函数地址 } 一、Go 的结构体内存布局规则 Go 里每个字段在内存中都有一个偏移量（offset），而编译器会自动插入 padding（填充字节），以保证每个字段都按其类型对齐（alignment）。 规则大致是： 每个字段的起始地址必须是该字段类型的对齐倍数。 比如：uint32 对齐要求 4 字节，uintptr（在 64 位机上）对齐要求 8 字节。 整个结构体的大小必须是其内部最大对齐单位的整数倍。 编译器自动插入 padding 字节，但有时源码里会显式加 _ [N]byte 来占位或兼容 ABI。 二、itab 的字段分析（以 64位架构为例） 我们来计算每个字段的内存偏移： 字段 类型 大小 (Size) 自身对齐值 (Align) 偏移量 (Offset)单位:字节 备注 inter *interfacetype 8 字节 8 字节 0 → 8 8 字节对齐 _type *_type 8 字节 8 字节 8→16 8 是 8 的倍数，已对齐 hash uint32 4 字节 4 字节 16→20 16 是 4 的倍数，已对齐 _ [4]byte 4 字节 1 字节 20→24 4 字节的填充 (Padding) fun [1]uintptr 8 字节 8 字节 24→32 8 字节对齐 24 是 8 的倍数 总大小32 字节，结构体最大对齐是 8 字节，总大小 32 是 8 的倍数。 ...