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
【golang】内存逃逸常见情况和避免方式因为如果变量的内存发生逃逸,它的生命周期就是不可知的,其会被分配到堆上,而堆上分配内存不能像栈一样会自动释放,为了解放程序员双手,专注于业务的实现,go实现了gc垃圾回收机制 , 但gc会影响程序运行性能,所以要尽量减少程序的gc操作 。
1、在方法内把局部变量指针返回,被外部引用,其生命周期大于栈,则溢出 。
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