go語言有垃圾回收嗎

go語言有垃圾回收。Go語言自帶垃圾回收機制（GC）；GC通過獨立的程序執行，它會搜尋不再使用的變數，並將其釋放。在計算中。記憶體空間包含兩個重要的區域：棧區 (Stack) 和堆區 (Heap)；棧區一般儲存了函數呼叫的引數、返回值以及區域性變數，不會產生記憶體碎片，由編譯器管理，無需開發者管理；而堆區會產生記憶體碎片，在Go語言中堆區的物件由記憶體分配器分配並由垃圾收集器回收。

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本教學操作環境：windows7系統、GO 1.18版本、Dell G3電腦。

Go語言自帶垃圾回收機制（GC）。GC 通過獨立的程序執行，它會搜尋不再使用的變數，並將其釋放。需要注意的是，GC 在執行時會佔用機器資源。

Go 語言中的垃圾回收機制 GC 詳解

在電腦科學中，垃圾回收 (Garbage Collection 簡稱 GC) 是一種自動管理記憶體的機制，垃圾回收器會去嘗試回收程式不再使用的物件及佔用的記憶體

程式設計師受益於 GC，無需操心、也不再需要對記憶體進行手動的申請和釋放操作，GC 在程式執行時自動釋放殘留的記憶體
GC 對程式設計師幾乎不可見，僅在程式需要進行特殊優化時，通過提供可調控的 API，對 GC 的執行時機、執行開銷進行把控的時候才得以現身

在計算中，記憶體空間包含兩個重要的區域：棧區 (Stack) 和堆區 (Heap)；棧區一般儲存了函數呼叫的引數、返回值以及區域性變數，不會產生記憶體碎片，由編譯器管理，無需開發者管理；而堆區會產生記憶體碎片，在 Go 語言中堆區的物件由記憶體分配器分配並由垃圾收集器回收。【相關推薦：Go視訊教學、】

通常，垃圾回收器的執行過程劃分為兩個半獨立的元件：

使用者程式 (Mutator)：使用者態程式碼，對於 GC 而言，使用者態程式碼僅僅只是在修改物件之間的參照關係
收集器 (Colletor)：負責執行垃圾回收的程式碼

一、記憶體管理和分配

當記憶體不再使用時，Go 記憶體管理由其標準庫自動執行，即從記憶體分配到 Go 集合。記憶體管理一般包含三個不同的元件，分別是使用者程式 (Mutator)、分配器 (Allocator) 和收集器 (Collector)，當使用者程式申請記憶體時，它會通過記憶體分配器申請新記憶體，而分配器會負責從堆中初始化相應的記憶體區域

1.1 記憶體分配器的分配方法

在程式語言中，記憶體分配器一般有兩種分配方法：

線性分配器 (Sequential Allocator，Bump Allocator)
空閒連結串列分配器 (Free-List Allocator)

線性分配器

線性分配 (Bump Allocator) 是一種高效的記憶體分配方法，但是有較大的侷限性。當使用者使用線性分配器時，只需要在記憶體中維護一個指向記憶體特定位置的指標，如果使用者程式向分配器申請記憶體，分配器只需要檢查剩餘的空閒記憶體、返回分配的記憶體區域並修改指標在記憶體中的位置；

雖然線性分配器有較快的執行速度以及較低的實現複雜度，但線性分配器無法在記憶體釋放後重用記憶體。如下圖，如果已經分配的記憶體被回收，線性分配器無法重新利用紅色的記憶體

因此線性分配器需要與適合的垃圾回收演演算法配合使用

標記壓縮 (Mark-Compact)
複製回收 (Copying GC)
分代回收 (Generational GC)

以上演演算法可以通過拷貝的方式整理存活物件的碎片，將空閒記憶體定期合併，這樣就能利用線性分配器的效率提升記憶體分配器的效能了

空閒連結串列分配器

空閒連結串列分配器 (Free-List Allocator) 可以重用已經被釋放的記憶體，它在內部會維護一個類似連結串列的資料結構。當使用者程式申請記憶體時，空閒連結串列分配器會依次遍歷空閒的記憶體塊，找到足夠大的記憶體，然後申請新的資源並修改連結串列

空閒連結串列分配器常見有四種策略：

首次適應 (First-Fit) — 從連結串列頭開始遍歷，選擇第一個大小大於申請記憶體的記憶體塊
迴圈首次適應 (Next-Fit) — 從上次遍歷的結束位置開始遍歷，選擇第一個大小大於申請記憶體的記憶體塊
最優適應 (Best-Fit) — 從連結串列頭遍歷整個連結串列，選擇最合適的記憶體塊
隔離適應 (Segregated-Fit) — 將記憶體分割成多個連結串列，每個連結串列中的記憶體塊大小相同，申請記憶體時先找到滿足條件的連結串列，再從連結串列中選擇合適的記憶體塊

其中第四中策略與 Go 語言中使用的記憶體分配策略相似

該策略會將記憶體分割成由 4、8、16、32 位元組的記憶體塊組成的連結串列，當我們向記憶體分配器申請 8 位元組的記憶體時，它會在上圖中找到滿足條件的空閒記憶體塊並返回。隔離適應的分配策略減少了需要遍歷的記憶體塊數量，提高了記憶體分配的效率

1.2 Go 中的記憶體分配

一張圖展示記憶體分配組成：

在這裡插入圖片描述

在 Go 語言中，堆上的所有物件都會通過呼叫函數分配記憶體，該函數會呼叫分配指定大小的記憶體空間，這也是使用者程式向堆上申請記憶體空間的必經函數

func mallocgc(size uintptr, typ *_type, needzero bool) unsafe.Pointer {
	mp := acquirem()
	mp.mallocing = 1

	c := gomcache()
	var x unsafe.Pointer
	noscan := typ == nil || typ.ptrdata == 0
	if size <= maxSmallSize {
		if noscan && size < maxTinySize {
			// 微物件分配
		} else {
			// 小物件分配
		}
	} else {
		// 大物件分配
	}

	publicationBarrier()
	mp.mallocing = 0
	releasem(mp)

	return x}
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從程式碼中可以看出 runtime.mallocgc 根據物件的大小執行不同的分配邏輯，根據物件大小將它們分成微物件、小物件和大物件