揭開 Go 垃圾收集器的面紗

垃圾收集器（GC）是 Go 程式語言的關鍵功能之一，旨在簡化開發人員的記憶體管理。與 C 和 C 等語言不同，程式設計師必須手動分配和釋放內存，Go 中的 GC 會自動執行此程序。

在這篇文章中，我們將探討垃圾收集器在 Go 中的工作原理，了解其在不同場景下的行為，並識別即使使用 GC 也可能導致記憶體洩漏的陷阱。

什麼是垃圾收集器？

垃圾收集器是一種自動化機制，負責回收分配給程式中不再使用的物件的記憶體。在 Go 中，它識別程式碼中不再存取或引用的變數和資料結構，然後釋放它們的記憶體以供重用。這提高了應用程式效率並防止記憶體洩漏等問題。

Go 採用標記並清除垃圾收集模型。此演算法分兩個主要階段運行：

1. 標記階段： GC從入口點（例如全域變數和執行堆疊）開始遍歷記憶體中活動物件的所有參考。每個可到達的物件都被標記為「正在使用」或「活動」。
2. 掃描階段：標記後，GC 掃描記憶體以識別未標記為活動的物件。這些物件被視為“無法存取”，並且它們的記憶體被釋放，使其可供重複使用。

此方法有效確保未引用物件使用的記憶體被回收。雖然該演算法很簡單且有助於防止記憶體洩漏，但它也有缺點，例如垃圾收集期間的長時間暫停（停止世界），尤其是在較大或更複雜的程序中。

為了解決效能問題，從 Go 版本 1.5 開始，GC 變得並發（與應用程式程式碼並行執行）。這可以最大限度地減少垃圾收集期間的停頓，從而提供更好的性能。

垃圾收集器的實際應用

Go 中的垃圾收集器主要在兩種情況下觸發：

1. 記憶體分配：每當建立新變數或物件時，Go 都會為其分配記憶體。當GC偵測到這些物件不再被引用時，它會收集它們並釋放記憶體。
2. 記憶體碎片： GC 確保碎片記憶體被回收再重複使用。如果沒有這個，即使大部分分配的記憶體未使用，應用程式也可能會耗盡可用記憶體。

儘管垃圾收集器處理了大部分繁重的工作，但某些編碼模式可能會導致物件在記憶體中保留的時間超過必要的時間。

這個主題很大，需要對 Go 內部結構有更深入的了解。在接下來的兩篇文章中，我將介紹涉及 maps 和 slices 的場景，以更詳細地解釋這些模式，而不會使這篇文章過長。

結論

Go 的垃圾收集器是自動記憶體管理的強大盟友，使開發人員能夠專注於應用程式的其他方面。然而，了解它的局限性和可能導致內存洩漏的常見陷阱是至關重要的。透過學習這些細微差別，您可以編寫更有效率的程式碼並防止記憶體相關問題影響 Go 應用程式的效能。

要深入了解這個主題，請訂閱我的時事通訊，不要錯過即將發布的帖子。

下次再見！

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