Go 是 GC 算法是怎么实现的?

Go语言使用的垃圾回收(Garbage Collection,简称GC)算法是一种并发标记清扫(Concurrent Mark Sweep,简称CMS)算法的变种,具体实现在Go 1.5版本进行了大规模的改进,被称为“并发三色标记清扫”(Concurrent Tri-color Mark and Sweep,简称CTMS)算法。

以下是该算法的基本步骤:

  1. 标记开始(Mark Start):这个阶段会停止所有的Goroutine,这是一个STW(Stop The World)阶段,但该阶段通常非常短。

  2. 标记(Mark):在这个阶段,GC会从一组根对象(比如全局变量,当前活跃的goroutine的栈变量等)开始,标记所有可以直接或间接访问到的对象。这个阶段是并发的,可以与Goroutine的运行并行进行。

  3. 标记终止(Mark Termination):这是第二个STW阶段,主要完成一些清理和状态恢复工作。

  4. 清扫(Sweep):在这个阶段,GC会清扫并回收所有未被标记的对象,即那些在标记阶段确定为不可达的对象。这个阶段也是可以与Goroutine的运行并行进行的。

这种GC算法的优点是大部分工作都可以在Goroutine运行的时候并行进行,只有非常短的时间需要停止所有Goroutine,这样可以减少GC对程序性能的影响。同时,Go的GC实现还包含了很多优化措施,比如分代GC、写屏障等,以进一步提高GC的效率。

不过,需要注意的是,尽管Go的GC算法可以并发运行,但它仍然会消耗一些CPU和内存资源,这可能会影响程序的性能。因此,在编写Go程序时,我们仍然应该尽量减少内存分配和垃圾产生的量,以减少GC的负担。

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