进行内存消耗管理

Question

我是Go的新手，它试图弄清楚它如何管理内存消耗。

我在一个测试项目中的内存出现问题。我不明白为什么当我的程序长时间运行时，Go使用越来越多的内存（从不释放它）。

我正在运行下面提供的测试用例。第一次分配后，程序将使用近350
MB的内存（根据ActivityMonitor）。然后，我尝试释放它，ActivityMonitor显示内存消耗增加了一倍。为什么？

我正在使用Go 1.0.3在OS X上运行此代码。

此代码有什么问题？在Go程序中管理大变量的正确方法是什么？

在实现使用大量时间和内存的算法时，我还遇到了另一个与内存管理相关的问题。运行一段时间后，将引发“内存不足”异常。

package main

import ("fmt" 
"time"
)

func main() {
  fmt.Println("getting memory")
  tmp := make([]uint32, 100000000)
  for kk, _ := range tmp {
    tmp[kk] = 0
  }
  time.Sleep(5 * time.Second)
  fmt.Println("returning memory")
  tmp = make([]uint32, 1)
  tmp = nil
  time.Sleep(5 * time.Second)
  fmt.Println("getting memory")
  tmp = make([]uint32, 100000000)
  for kk, _ := range tmp {
    tmp[kk] = 0
  }
  time.Sleep(5 * time.Second)
  fmt.Println("returning memory")
  tmp = make([]uint32, 1)
  tmp = nil
  time.Sleep(5 * time.Second)  
  return
}

Answer 1

当前，go使用标记清除垃圾收集器，该收集器通常不定义何时丢弃对象。

但是，如果仔细观察，就会有一个go例程被调用sysmon，该例程实际上只要您的程序运行就运行，并定期调用GC：

// forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
// collections. If we go this long without a garbage collection, one
// is forced to run.
//
// This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9

(...)

// If a heap span goes unused for 5 minutes after a garbage collection,
// we hand it back to the operating system.
scavengelimit := int64(5 * 60 * 1e9)

forcegcperiod确定强制调用GC的时间段。scavengelimit确定何时将跨度返回到操作系统。跨度是可以容纳多个对象的许多内存页面。它们会保留scavengelimit一段时间，如果它们上没有对象且scavengelimit超出了限制，它们将被释放。

在代码的更下方，您可以看到有一个跟踪选项。每当拾荒者认为他需要清理时，您可以使用它来查看：

$ GOGCTRACE=1 go run gc.go
gc1(1): 0+0+0 ms 0 -> 0 MB 423 -> 350 (424-74) objects 0 handoff
gc2(1): 0+0+0 ms 1 -> 0 MB 2664 -> 1437 (2880-1443) objects 0 handoff
gc3(1): 0+0+0 ms 1 -> 0 MB 4117 -> 2213 (5712-3499) objects 0 handoff
gc4(1): 0+0+0 ms 2 -> 1 MB 3128 -> 2257 (6761-4504) objects 0 handoff
gc5(1): 0+0+0 ms 2 -> 0 MB 8892 -> 2531 (13734-11203) objects 0 handoff
gc6(1): 0+0+0 ms 1 -> 1 MB 8715 -> 2689 (20173-17484) objects 0 handoff
gc7(1): 0+0+0 ms 2 -> 1 MB 5231 -> 2406 (22878-20472) objects 0 handoff
gc1(1): 0+0+0 ms 0 -> 0 MB 172 -> 137 (173-36) objects 0 handoff
getting memory
gc2(1): 0+0+0 ms 381 -> 381 MB 203 -> 202 (248-46) objects 0 handoff
returning memory
getting memory
returning memory

如您所见，在获取和返回之间没有gc调用完成。但是，如果您将延迟时间从5秒更改为3分钟（大于的2分钟forcegcperiod），则对象会被gc删除：

returning memory
scvg0: inuse: 1, idle: 1, sys: 3, released: 0, consumed: 3 (MB)
scvg0: inuse: 381, idle: 0, sys: 382, released: 0, consumed: 382 (MB)
scvg1: inuse: 1, idle: 1, sys: 3, released: 0, consumed: 3 (MB)
scvg1: inuse: 381, idle: 0, sys: 382, released: 0, consumed: 382 (MB)
gc9(1): 1+0+0 ms 1 -> 1 MB 4485 -> 2562 (26531-23969) objects 0 handoff
gc10(1): 1+0+0 ms 1 -> 1 MB 2563 -> 2561 (26532-23971) objects 0 handoff
scvg2: GC forced // forcegc (2 minutes) exceeded
scvg2: inuse: 1, idle: 1, sys: 3, released: 0, consumed: 3 (MB)
gc3(1): 0+0+0 ms 381 -> 381 MB 206 -> 206 (252-46) objects 0 handoff
scvg2: GC forced
scvg2: inuse: 381, idle: 0, sys: 382, released: 0, consumed: 382 (MB)
getting memory

仍然没有释放内存，但是GC将内存区域标记为未使用。当使用的跨度未使用且早于时，将开始释放limit。从清除代码：

if(s->unusedsince != 0 && (now - s->unusedsince) > limit) {
    // ...
    runtime·SysUnused((void*)(s->start << PageShift), s->npages << PageShift);
}

这种行为当然会随着时间的流逝而改变，但是我希望当物体被强行扔掉时和不被抛弃时，您现在能有所体会。

正如zupa指出的那样，释放对象可能不会将内存返回给操作系统，因此在某些系统上，您可能看不到内存使用情况的变化。根据golang-
nuts上的该线程，
对于Plan 9和Windows似乎是这种情况。