Как е структурирана стека в езика Go?

В Golang купчето (heap) е област на паметта, където се разполагат динамично заделени обекти. Управлението на тази памет се извършва автоматично от събирача на отпадъци.

Ключови аспекти:

Динамично заделяне: Обекти с малък размер и кратък живот, при които компилаторът не може да докаже, че техният живот е ограничен от рамките на функция или стек, или които се заделят с new или чрез вземане на адрес (&), обикновено се разполагат в купчината.
Събирач на отпадъци (GC): Go използва паралелен, триизцветен, Mark-and-Sweep събирач. Той работи паралелно с изпълнението на програмата, минимизирайки паузите.
- Mark (Маркиране): GC обхожда достижимите обекти от кореновите указатели (локални променливи на стекове, глобални променливи) и ги маркира като "живи".
- Sweep (Почистване): GC преминава през цялата налична купчина и освобождава паметта, заета от обекти, които не са маркирани като "живи".
- Паралелен: GC работи в отделни горутини, намалявайки закъсненията в основната програма.

Escape Analysis: Компилаторът на Golang извършва анализ (escape analysis), за да определи къде сочи променлива или стойност — към стек или към купчина. Ако променлива или структурно поле може да бъде достъпно след връщане от текущата горутина, то вероятно ще бъде заделено в купчината. В противен случай, може да бъде заделено на стека.

// Пример за escape analysis.
// Този обект вероятно ще бъде заделен в купчината,
// тъй като се връща указател.
func createPoint() *Point {
    p := Point{X: 1, Y: 2}
    return &p // Указател "бяга" извън функцията
}

// Този обект вероятно ще бъде заделен на стека,
// тъй като не е достъпен след приключване на функцията.
func processValue() {
    val := 10
    println(val)
}

type Point struct {
    X, Y int
}

Разделяне на арени (Arenas): Купчината в Go може да бъде разделена на няколко арени, което помага на събирача на отпадъци да работи по-ефективно, особено на многоядрени системи.
Използване на mmap: Golang използва системния извик mmap (Memory Map) за заделяне на големи блокове виртуална памет за купчината.
Непрекъснатост: За разлика от някои езици, Go не гарантира физическа непрекъснатост на обектите в купчината. Паметта може да бъде фрагментирана.
Липса на ръчно управление на паметта: Разработчикът не трябва явно да заделя или освобождава памет в купчината. GC прави това автоматично.

Стекът и купчината в Golang изпълняват различни роли: