go語言有g(shù)c。GC是指垃圾回收，是一種自動(dòng)內(nèi)存管理的機(jī)制；go語言支持GC，Go中對(duì)象內(nèi)存空間的回收是通過GC機(jī)制來完成的。對(duì)于Go而言，Go的GC使用的是無分代（對(duì)象沒有代際之分）、不整理（回收過程中不對(duì)對(duì)象進(jìn)行移動(dòng)與整理）、并發(fā)（與用戶代碼并發(fā)執(zhí)行）的三色標(biāo)記清掃算法。

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本教程操作環(huán)境：windows7系統(tǒng)、GO 1.18版本、Dell G3電腦。

GC機(jī)制是在Java語言被廣泛使用之后所火起來的，像后來的腳本語言Python都支持GC，GO也支持GC。

Go語言和C/C++語言的一個(gè)顯著的特點(diǎn)是Go中對(duì)象內(nèi)存空間的回收是通過GC機(jī)制來完成的，不需要像C++一樣通過程序員的手動(dòng)申請(qǐng)和釋放，所以Go中相對(duì)不容易出現(xiàn)內(nèi)存泄漏。今天我們就來聊聊Go中的GC機(jī)制。

什么是GC，又有什么用？

GC，全稱 Garbage Collection，即垃圾回收，是一種自動(dòng)內(nèi)存管理的機(jī)制。

當(dāng)程序向操作系統(tǒng)申請(qǐng)的內(nèi)存不再需要時(shí)，垃圾回收主動(dòng)將其回收并供其他代碼進(jìn)行內(nèi)存申請(qǐng)時(shí)候復(fù)用，或者將其歸還給操作系統(tǒng)，這種針對(duì)內(nèi)存級(jí)別資源的自動(dòng)回收過程，即為垃圾回收。而負(fù)責(zé)垃圾回收的程序組件，即為垃圾回收器。

垃圾回收其實(shí)一個(gè)完美的 “Simplicity is Complicated” 的例子。一方面，程序員受益于 GC，無需操心、也不再需要對(duì)內(nèi)存進(jìn)行手動(dòng)的申請(qǐng)和釋放操作，GC 在程序運(yùn)行時(shí)自動(dòng)釋放殘留的內(nèi)存。另一方面，GC 對(duì)程序員幾乎不可見，僅在程序需要進(jìn)行特殊優(yōu)化時(shí)，通過提供可調(diào)控的 API，對(duì) GC 的運(yùn)行時(shí)機(jī)、運(yùn)行開銷進(jìn)行把控的時(shí)候才得以現(xiàn)身。

通常，垃圾回收器的執(zhí)行過程被劃分為兩個(gè)半獨(dú)立的組件：

• 賦值器（Mutator）：這一名稱本質(zhì)上是在指代用戶態(tài)的代碼。因?yàn)閷?duì)垃圾回收器而言，用戶態(tài)的代碼僅僅只是在修改對(duì)象之間的引用關(guān)系，也就是在對(duì)象圖（對(duì)象之間引用關(guān)系的一個(gè)有向圖）上進(jìn)行操作。

• 回收器（Collector）：負(fù)責(zé)執(zhí)行垃圾回收的代碼。

GC中的根對(duì)象

根對(duì)象在垃圾回收的術(shù)語中又叫做根集合，它是垃圾回收器在標(biāo)記過程時(shí)最先檢查的對(duì)象，包括：

• 全局變量：程序在編譯期就能確定的那些存在于程序整個(gè)生命周期的變量。

• 執(zhí)行棧：每個(gè) goroutine 都包含自己的執(zhí)行棧，這些執(zhí)行棧上包含棧上的變量及指向分配的堆內(nèi)存區(qū)塊的指針。

• 寄存器：寄存器的值可能表示一個(gè)指針，參與計(jì)算的這些指針可能指向某些賦值器分配的堆內(nèi)存區(qū)塊。

GC的實(shí)現(xiàn)方式

所有的 GC 算法其存在形式可以歸結(jié)為追蹤（Tracing）和引用計(jì)數(shù)（Reference Counting）這兩種形式的混合運(yùn)用。

• 追蹤式 GC

  從根對(duì)象出發(fā)，根據(jù)對(duì)象之間的引用信息，一步步推進(jìn)直到掃描完畢整個(gè)堆并確定需要保留的對(duì)象，從而回收所有可回收的對(duì)象。Go、 Java、V8 對(duì) JavaScript 的實(shí)現(xiàn)等均為追蹤式 GC。

• 引用計(jì)數(shù)式 GC

  每個(gè)對(duì)象自身包含一個(gè)被引用的計(jì)數(shù)器，當(dāng)計(jì)數(shù)器歸零時(shí)自動(dòng)得到回收。因?yàn)榇朔椒ㄈ毕葺^多，在追求高性能時(shí)通常不被應(yīng)用。Python、Objective-C 等均為引用計(jì)數(shù)式 GC。

目前比較常見的 GC 實(shí)現(xiàn)方式包括：

• 追蹤式，分為多種不同類型，例如：

  • 標(biāo)記清掃：從根對(duì)象出發(fā)，將確定存活的對(duì)象進(jìn)行標(biāo)記，并清掃可以回收的對(duì)象。

  • 標(biāo)記整理：為了解決內(nèi)存碎片問題而提出，在標(biāo)記過程中，將對(duì)象盡可能整理到一塊連續(xù)的內(nèi)存上。

  • 增量式：將標(biāo)記與清掃的過程分批執(zhí)行，每次執(zhí)行很小的部分，從而增量的推進(jìn)垃圾回收，達(dá)到近似實(shí)時(shí)、幾乎無停頓的目的。

  • 增量整理：在增量式的基礎(chǔ)上，增加對(duì)對(duì)象的整理過程。

  • 分代式：將對(duì)象根據(jù)存活時(shí)間的長(zhǎng)短進(jìn)行分類，存活時(shí)間小于某個(gè)值的為年輕代，存活時(shí)間大于某個(gè)值的為老年代，永遠(yuǎn)不會(huì)參與回收的對(duì)象為永久代。并根據(jù)分代假設(shè)（如果一個(gè)對(duì)象存活時(shí)間不長(zhǎng)則傾向于被回收，如果一個(gè)對(duì)象已經(jīng)存活很長(zhǎng)時(shí)間則傾向于存活更長(zhǎng)時(shí)間）對(duì)對(duì)象進(jìn)行回收。

• 引用計(jì)數(shù)：根據(jù)對(duì)象自身的引用計(jì)數(shù)來回收，當(dāng)引用計(jì)數(shù)歸零時(shí)立即回收。

Go中GC的實(shí)現(xiàn)方式

對(duì)于 Go 而言，Go 的 GC 使用的是無分代（對(duì)象沒有代際之分）、不整理（回收過程中不對(duì)對(duì)象進(jìn)行移動(dòng)與整理）、并發(fā)（與用戶代碼并發(fā)執(zhí)行）的三色標(biāo)記清掃算法?！?/p>