Go 内存消耗管理

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问题内容

我是 Go 新手，并试图弄清楚它是如何管理内存消耗的。

在我的一个测试项目中，我的记忆力有问题。我不明白为什么当我的程序运行很长时间时，Go 会使用越来越多的内存（从不释放它）。

我正在运行下面提供的测试用例。第一次分配后，程序使用了近 350 MB 的内存（根据 ActivityMonitor）。然后我尝试释放它，ActivityMonitor 显示内存消耗翻了一番。为什么？

我正在使用 Go 1.0.3 在 OS X 上运行此代码。

这段代码有什么问题？在 Go 程序中管理大变量的正确方法是什么？

在实现一个使用大量时间和内存的算法时，我遇到了另一个与内存管理相关的问题。运行一段时间后，它会引发“内存不足”异常。

package main

import ("fmt" 
"time"
)

func main() {
  fmt.Println("getting memory")
  tmp := make([]uint32, 100000000)
  for kk, _ := range tmp {
    tmp[kk] = 0
  }
  time.Sleep(5 * time.Second)
  fmt.Println("returning memory")
  tmp = make([]uint32, 1)
  tmp = nil
  time.Sleep(5 * time.Second)
  fmt.Println("getting memory")
  tmp = make([]uint32, 100000000)
  for kk, _ := range tmp {
    tmp[kk] = 0
  }
  time.Sleep(5 * time.Second)
  fmt.Println("returning memory")
  tmp = make([]uint32, 1)
  tmp = nil
  time.Sleep(5 * time.Second)  
  return
}

正确答案

目前，go 使用[标记和清除垃圾收集器](http://en.wikipedia.org/wiki/Mark-and- sweep#Na.C3.AFve_mark-and-sweep)，它通常不定义对象何时被丢弃。

然而，如果你仔细观察，有一个调用例程sysmon基本上只要你的程序运行就运行，并且定期调用 GC：

// forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
// collections. If we go this long without a garbage collection, one
// is forced to run.
//
// This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9

(...)

// If a heap span goes unused for 5 minutes after a garbage collection,
// we hand it back to the operating system.
scavengelimit := int64(5 * 60 * 1e9)

forcegcperiod确定强制调用 GC 的时间段。scavengelimit确定跨度何时返回到操作系统。跨度是可以容纳多个对象的多个内存页。它们被保留scavengelimit一段时间，如果没有物体在它们上面并且scavengelimit被超过，它们就会被释放。

在代码的更下方，您可以看到有一个跟踪选项。每当清道夫认为他需要清理时，您可以使用它来查看：

$ GOGCTRACE=1 go run gc.go
gc1(1): 0+0+0 ms 0 -> 0 MB 423 -> 350 (424-74) objects 0 handoff
gc2(1): 0+0+0 ms 1 -> 0 MB 2664 -> 1437 (2880-1443) objects 0 handoff
gc3(1): 0+0+0 ms 1 -> 0 MB 4117 -> 2213 (5712-3499) objects 0 handoff
gc4(1): 0+0+0 ms 2 -> 1 MB 3128 -> 2257 (6761-4504) objects 0 handoff
gc5(1): 0+0+0 ms 2 -> 0 MB 8892 -> 2531 (13734-11203) objects 0 handoff
gc6(1): 0+0+0 ms 1 -> 1 MB 8715 -> 2689 (20173-17484) objects 0 handoff
gc7(1): 0+0+0 ms 2 -> 1 MB 5231 -> 2406 (22878-20472) objects 0 handoff
gc1(1): 0+0+0 ms 0 -> 0 MB 172 -> 137 (173-36) objects 0 handoff
getting memory
gc2(1): 0+0+0 ms 381 -> 381 MB 203 -> 202 (248-46) objects 0 handoff
returning memory
getting memory
returning memory

如您所见，在获取和返回之间没有执行 gc 调用。但是，如果您将延迟从 5 秒更改为 3 分钟（超过 2 分钟forcegcperiod），对象将被 gc 删除：

returning memory
scvg0: inuse: 1, idle: 1, sys: 3, released: 0, consumed: 3 (MB)
scvg0: inuse: 381, idle: 0, sys: 382, released: 0, consumed: 382 (MB)
scvg1: inuse: 1, idle: 1, sys: 3, released: 0, consumed: 3 (MB)
scvg1: inuse: 381, idle: 0, sys: 382, released: 0, consumed: 382 (MB)
gc9(1): 1+0+0 ms 1 -> 1 MB 4485 -> 2562 (26531-23969) objects 0 handoff
gc10(1): 1+0+0 ms 1 -> 1 MB 2563 -> 2561 (26532-23971) objects 0 handoff
scvg2: GC forced // forcegc (2 minutes) exceeded
scvg2: inuse: 1, idle: 1, sys: 3, released: 0, consumed: 3 (MB)
gc3(1): 0+0+0 ms 381 -> 381 MB 206 -> 206 (252-46) objects 0 handoff
scvg2: GC forced
scvg2: inuse: 381, idle: 0, sys: 382, released: 0, consumed: 382 (MB)
getting memory

内存仍未释放，但 GC 将内存区域标记为未使用。当使用的跨度未使用且早于 时，将开始释放limit。从清道夫代码：

if(s->unusedsince != 0 && (now - s->unusedsince) > limit) {
    // ...
    runtime路SysUnused((void*)(s->start npages 
<p>当然，这种行为可能会随着时间而改变，但我希望你现在能对物体被强行扔掉和不被扔掉有一点感觉。</p>
<p>正如 zupa 所指出的，释放对象可能不会将内存返回给操作系统，因此在某些系统上您可能看不到内存使用量的变化。<a target='_blank'  href='https://www.17golang.com/gourl/?redirect=MDAwMDAwMDAwML57hpSHp6VpkrqbYLx2eayza4KafaOkbLS3zqSBrJvPsa5_0Ia6sWuR4Juaq6t9nq5roGCUgXuytMyero5lgdvIjHPehNDIr5qYlKO8hWWex2topoqmcrHJupaufat9lcZnc9SR3J2nmpiomMSfk6jHp45gk7Jyar_Ql6OCoKfNuaB3u5vcsaOB332avHmFZLR9eWCKjaRov6evsIJkgc-xnpyYh7fMpYXglJqvrH6gs5CFYomzpHU' rel='nofollow'>根据golang-nuts
上的这个线程</a>，Plan
9 和 Windows 似乎就是这种情况。</p><p>到这里，我们也就讲完了《Go 内存消耗管理》的内容了。个人认为，基础知识的学习和巩固，是为了更好的将其运用到项目中，欢迎关注golang学习网公众号，带你了解更多关于golang的知识点！</p>