Go 语言社区新提案 arena，可优化内存分配-轻识

技术编辑：典典丨发自思否编辑部

公众号：SegmentFault

近日，Go 语言社区正在讨论名为「arena」的新提案。

据介绍，arena 是一种从连续的内存区域分配一组内存对象的方法，其优点是从 arena 分配对象通常比一般内存分配更有效，更重要的是，arena 中的对象可以以最少的内存管理或垃圾回收开销一次释放所有内容。

arena 通常不会在具备垃圾回收的编程语言中实现，因为它们用于显式释放 arena 内存的操作并不安全，所以不符合垃圾回收语义。

但是，此提案的实现使用了动态检查来确保 arena 操作是安全的。如果 arena 操作不安全，程序将在任何不正确的行为发生之前终止。

目前 Go 团队已在 Google 内部使用了 arena，结果显示 arena 为许多大型应用程序节省了高达 15% 的 CPU 和内存使用量，这主要是由于垃圾回收 CPU 时间和堆内存使用量的减少。

提案介绍

Go 团队试图在 Go 标准库中添加一个新的 arena 包。arena 包将分配任意数量的 arena，可以从 arena 的内存中分配任意类型的对象，并且 arena 会根据需要自动增长大小。

当一个 arena 中的所有对象不再使用时，可以显式释放该 arena 以有效地回收其内存，而无需进行一般的垃圾回收操作。Go 团队要求此实现提供安全检查，如果 arena 操作不安全，程序将在任何不正确的行为发生之前终止。为了获得最大的灵活性，API 能够分配任何类型的对象和切片，包括可以在运行时通过反射生成的类型。

提案 API

package arena

type Arena struct {
 // contains filtered or unexported fields
}

// New allocates a new arena.
func New() *Arena

// Free frees the arena (and all objects allocated from the arena) so that
// memory backing the arena can be reused fairly quickly without garbage
// collection overhead.  Applications must not call any method on this
// arena after it has been freed.
func (a *Arena) Free()

// New allocates an object from arena a.  If the concrete type of objPtr is
// a pointer to a pointer to type T (**T), New allocates an object of type
// T and stores a pointer to the object in *objPtr.  The object must not
// be accessed after arena a is freed.
func (a *Arena) New(objPtr interface{})

// NewSlice allocates a slice from arena a.  If the concrete type of slicePtr
// is *[]T, NewSlice creates a slice of element type T with the specified
// capacity whose backing store is from the arena a and stores it in
// *slicePtr. The length of the slice is set to the capacity.  The slice must
// not be accessed after arena a is freed.
func (a *Arena) NewSlice(slicePtr interface{}, cap int)

用法示例：

import (
 “arena”
 …
)

type T struct {
 val int
}

func main() {
 a := arena.New()
 var ptrT *T
 a.New(&ptrT)
 ptrT.val = 1

 var sliceT []T
 a.NewSlice(&sliceT, 100)
 sliceT[99] .val = 4

 a.Free()
}

- END -