Go1.20 arena新特性範例詳解

2022-11-17 14:00:32

正文

大概半年前，我寫過一篇文章《Go 要違背初心嗎？新提案：手動管理記憶體》。有興趣了深入解的同學，可以再回顧一下。

當時我們還想著 Go 團隊應該不會接納，至少不會那麼快：

懶得翻也可以看我再次道來，本文提到的提案《proposal: arena: new package providing memory arenas》，這其中的 Arena 將會是一個突破項。

快速背景

Arena 指的是一種從一個連續的記憶體區域分配一組記憶體物件的方式。優點比一般的記憶體分配更有效率，也可以一次性釋放。當然了，它的重點是要手動管理記憶體。

Go 團隊希望加進 Go 特性中，範例程式碼如下：

import (
 「arena」
 …
)
type T struct {
 val int
}
func main() {
 a := arena.New()
 var ptrT *T
 a.New(&amp;ptrT)
 ptrT.val = 1
 var sliceT []T
 a.NewSlice(&amp;sliceT, 100)
 sliceT[99].val = 4
 a.Free()
}

手動呼叫 arena.New 方法分配 arena 記憶體，再呼叫 Free 方法進行釋放。

簡單來講就是可以手動管理記憶體，就可以做很多事了，也 “容易” 崩。

最新進展

這個提案一直在 issues 上適度的爭議討論，@Michael Knyszek 大佬程式碼寫的很快，已經直接提交上去了...直到最近被人發現，讓他更新進度。

已經明確：Go1.20 將會支援 arena 特性，通過 GOEXPERIMENT=arena 來開啟，接受大家的 review 和使用，抗阻很小。

已實現 API 和原提案不同的地方有：

API 使用了泛型，例如：arena.New[int](myArena "int")。
Arena 的塊大小是 8 MiB 而不是 64 MiB，似乎在更多情況下提供了更好的效能。
MSAN 和 ASAN 模式可用於識別不會導致崩潰的 use-after-free 錯誤（記憶體損壞應該仍然是不可能的）。需注意，這些模式對非 cgo 的 Go 程式幾乎沒有作用。Arena 是個例外。

另外根據社群的反饋，可能還會出現配套型別的 Arena。如下函數簽名：

// MakeMap creates a new map[K]V with the provided capacity.
// The map[K]V must not be used after the arena is freed.
// Accessing the underlying storage of the map after free may result in a fault,
// but this fault is also not guaranteed.
func MakeMap[K comparable, V any](a *Arena, cap int "K comparable, V any") map[K]V { ... }

在 Go1.20 釋出該新特性的話，按照發布週期計劃，是 2 月份左右釋出，相信大家很快就能用上，可以多多關注。