Kuidas on Go keeles virn üles ehitatud?

Golangis, virkne (heap) on mäeala mälu piirkond, kus paiknevad dünaamiliselt eraldatud objektid. Selle mälu haldamist teostab automaatselt prügikoristaja.

Peamised aspektid:

• Dünaamiline eraldamine: Väikese suuruse ja lühiajalise elueaga objektid, mille puhul kompilaator ei saa tõestada, et nende eluaeg on piiratud funktsiooni või virna piiridega, või mis eraldatakse new või aadressi võtmise (&) abil, paiknevad tavaliselt virnas.
• Prügikoristaja (GC): Go kasutab paralleelset, kolorkihti, Mark-and-Sweep prügikoristajat. See töötab samaaegselt programmi täitmisega, minimeerides pauside aega.
  • Mark (Märkimine): GC läbikäib saavutatavad objektid juur-rõõmudest (lokalsetest muutujatest virnas, globaalsetest muutujatest) ja märgistab need "elus".
  • Sweep (Puhastamine): GC läbib kogu saadaval oleva virna ja vabastab mälu, mida hõivavad objektid, mida ei märgitud "elus".
  • Paralleelne: GC töötab eraldi gorutüünides, vähendades peamise programmi viivitusi.
• Escape analüüs: Golangi kompilaator teostab analüüsi (escape analysis), et määrata, kuhu viitab muutuja või väärtus — virnale või virnale. Kui muutuja või struktuuri väli võib olla kättesaadav pärast praeguse gorutüüni tagasipöördumist, siis tõenäoliselt eraldatakse see virnale. Vastasel juhul võib see olla virnas.

  // Escape analüüsi näide.
  // See objekt tõenäoliselt eraldatakse virnale,
  // kuna tagastatakse viitaja.
  func createPoint() *Point {
      p := Point{X: 1, Y: 2}
      return &p // Viitaja "põgeneb" funktsioonist
  }
  
  // See objekt tõenäoliselt eraldatakse virnale,
  // kuna see ei ole saadaval pärast funktsiooni lõppu.
  func processValue() {
      val := 10
      println(val)
  }
  
  type Point struct {
      X, Y int
  }
  

• Arenade jagunemine: Golangis võib kaust olla jagatud mitmeks arenaks, mis aitab prügikoristajal tõhusamalt töötada, eriti mitme protsessoriga süsteemides.
• mmap kasutamine: Golang kasutab süsteemikutsungit mmap (Memory Map), et eraldada suuremaid virtuaalse mälu plokke kaustale.
• Järjepidevus: Erinevalt mõnest keelest ei taga Go füüsilist objekti järjepidevust kaustas. Mälu võib olla fragmenteeritud.
• Käsitsi mälu haldamise puudumine: Arendajal ei ole vaja mälu otseselt eraldada ega vabastada kaustas. GC teeb selle automaatselt.

Virn ja kaud on Golangis erinevad rollid:

Mälu piirkond	Otstarve	Päringud	Eluaeg
Virn	Kohalikud muutujad, funktsioonide parameetrid, tagastatud aadressid	Automaatne (funktsiooni sisenemisel/väljumisel)	Piiratud funktsiooni täitmise ajaga
Kaud	Dünaamiliselt eraldatud objektid, mis "põgenevad" virnast, suured struktuurid	Prügikoristaja (GC)	Määratud objekti saavutatavuse järgi juurtest