Go 言語のガベージコレクションメカニズムの仕組みを深く探究する
Go言語のガベージコレクションでは、コンカレントマーキングアンドスイーピングと呼ばれる手法が用いられる。これはマークフェーズ、スイープフェーズ、コンパクションフェーズの3つの段階で行われる。
- マーキングフェーズ: このフェーズでは、ガベージコレクターはルートオブジェクトから開始して、プログラム内のすべての到達可能なオブジェクトを再帰的に走査してマーキングします。この処理中にはプログラムの実行が中断されますが、Go 言語のガベージコレクションメカニズムは並列マーキング方式を採用しており、ガベージコレクターがプログラムの他のスレッドと並列実行することで、プログラムへの影響を最小限に抑えます。
- マークがされないオブジェクトがクリアされるマーク解除。つまり、ガベージコレクターはヒープ内のすべてのオブジェクトを走査し、マークされていないオブジェクトを解放して、その占有していたメモリーを開放します。同時に、ガベージコレクターは回収されたメモリーブロックもマークします。
- 圧縮フェーズ：マークフェーズの後、ヒープ上には不連続なメモリブロックが存在する可能性があります。この問題に対処するため、ガベージコレクタはヒープ上のオブジェクトを圧縮します。これにより存続オブジェクトを一緒に移動させてメモリ領域を有効活用できます。
Go言語のガベージコレクションは、他の言語とは異なる仕組みも備えている。
- ゴミコレクタは並列処理ベースで、できる限りプログラムの実行に大きな影響を与えないように配慮されているが、プログラムのパフォーマンスに対する影響を完全に回避することはできない。
- ガベージコレクタは適応型であり、プログラムの実行状況に基づき、ガベージコレクションの頻度と時間を動的に調整します。
- ガベージコレクションはプログラムのメモリ使用状況により起動され、通常、ヒープ内のオブジェクトの数が一定の閾値に達すると起動されます。
概してGo言語のガベージコレクション機構は、並列マークスイープ方式によって自動的にメモリを管理する機能を実現しており、プログラマーの手間を軽減する一方で、ガベージコレクションによるパフォーマンスの低下を避けるために適切なメモリ使用に留意することが求められます。
