内存分配组件
在 Golang 中，mcache、mcentral 和 mheap 是内存管理的三大组件，mcache 管理线程在本地缓存的 mspan，页 mcentral 管理着全局的 mspan 为所有 mcache 提供所有线程。
- mcache
- 在GPM关系中，会在每个 P 下都有一个 mcache 字段，用来表示内存信息。
- P 运行只占用一份 mcache，对于 mcache 的数量就是P 的数量，同时并发访问时也不会产生锁。
- mspan
- mspan 是分配内存时的基本单元。
- Go将内存块分为大小不同的 67 种，然后再把这 67 种大内存块，逐个分为小块(可以近似理解为大小不同的相当于page)称之为span(连续的page)，在go语言中就是上文提及的mspan。
- mcentral
- mentral 是一个空闲列表。
- 实际上 mcentral 它并不包含空闲对象列表，真正包含的是 mspan 。
- 每个mcentral 是两个 mspans 列表：空闲对象 c->notempty 和 完全分配对象 c->empty，如图所示
- mheap
- 堆内存
Go 没法使用工作线程的本地缓存 mcache 和全局中心缓存 mcentral 上管理超过32KB的内存分配
所以对于那些超过32KB的内存申请，会直接从堆上(mheap)上分配对应的数量的内存页(每页大小是8KB)给程序。
内存分配时机
已切片为例，初始化切片的源代码为例来看看切片何时被分配到堆上的逻辑判断：
理论上直接分配到栈内存上
- 编译器进行逃逸分析，判断并标记该变量是否需要分配到堆上
- 否：直接分配在栈上
- 是：调用src/runtime/slice.go::makeslice()分配到堆上
go内存分配图
总结
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Go语言源代码中「栈内存」和「堆内存」的分配都是虚拟内存，最终CPU在执行指令过程中通过内部的MMU把虚拟内存转化为物理内存。
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Go语言编译期间会进行逃逸分析，判断并标记变量是否需要分配到堆上，比如创建Map、Slice时。
栈内存分配
- 小于32KB的栈内存
- 来源优先级1：线程缓存mcache
- 来源优先级2：全局缓存stackpool
- 来源优先级3：逻辑处理器结构p.pagecache
- 来源优先级4：堆mheap
- 大于等于32KB的栈内存
- 来源优先级1：全局缓存stackLarge
- 来源优先级2：逻辑处理器结构p.pagecache
- 来源优先级3：堆mheap
堆内存分配
- 微对象 0 < Micro Object < 16B
- 来源优先级1：线程缓存mcache.tiny
- 来源优先级2：线程缓存mcache.alloc
- 小对象 16B =< Small Object <= 32KB
- 来源优先级1：线程缓存mcache.alloc
- 来源优先级2：中央缓存mcentral
- 来源优先级3：逻辑处理器结构p.pagecache
- 来源优先级4：堆mheap
- 大对象 32KB < Large Object
- 来源优先级1：逻辑处理器结构p.pagecache
- 来源优先级2：堆mheap
「栈内存」也来源于堆mheap
