Golang切片reslice *** 作导致内存泄露问题以及解决方法_Golang

一、遇到的问题

某次刷力扣题时，我在算法中使用切片来充当队列，毕竟利用切片的可伸缩性质很容易实现一个队列，

简易的切片实现队列代码如下所示：

//入队
slice = append(slice, 1)
//出队
slice = slice[1:]

除此之外，还可以利用Golang提供的container包中的list来实现队列。

题目并不难，就是二叉树层序遍历，但提交代码后确出现如下错误：

runtime: out of memory: cannot allocate 134217728-byte block (360448000 in use)
fatal error: out of memory

错误结果表明内存溢出，通俗点说就是内存不够用。

然后我又自己的检查了一下代码感觉没问题，于是我在想是不是切片 *** 作不当会产生内存泄露问题。

(T_T)，之后又看了看发现是代码写错了，产生了无限循环的情况。

但不影响，还是学习到了不少东西。=￣ω￣=

二、reslice内存泄漏问题举例说明

在golang代码的编写中，我们经常使用reslice *** 作，例如：

func reslice(a []int) []int {
	b := a[0:3]
	return b
}

在此函数中，切片b截取了切片a中的部分数据并返回。

但这存在一个问题，假如切片a在之后不再使用，即使切片b只使用了切片a中的前三个数据而已，a的整个底层数组都不会被GC回收。

可以想象，如果切片a中含有大量的数据，那这会极大的浪费内存。

原因探析

首先，需要了解切片的底层结构

type SliceHeader struct {
	Data uintptr
	Len  int
	Cap  int
}

由切片的结构可知，切片由三个信息组成：

指针Data，指向底层数组中切片指定的开始位置长度Len，即切片的长度容量Cap，也就是最大长度，即切片开始位置到数组的最后位置的长度

在上述例子中，切片b的底层数组与切片a相同，所指向的数组是同一个，因此，gc在进行检测时，不会将底层数组回收。

假设切片a=[1,2,3,4,5]，那么b=[1,2,3]。

对于底层数组中的[4,5]，虽然已经不再需要，但仍然会保存在内存中。

测试：

func reslice(a []int) []int {
	b := a[0:3]
	return b
}
func main() {
	a := []int{1, 2, 3, 4, 5}
	fmt.Printf("%p\n", a) //0xc00000a450
	b := reslice(a)
	fmt.Printf("%p\n", b) //0xc00000a450
}

解决方法

解决方法就是创建一个新的切片，再依次将旧的切片中的值加入到新的切片。

新的reslice函数以及测试如下：

func reslice(a []int) []int {
   b := make([]int, 0)
   b = append(b, a[0:3]...)
   return b
}
func main() {
   a := []int{1, 2, 3, 4, 5}
   fmt.Printf("%p\n", a) //0xc00000a450
   b := reslice(a)
   fmt.Printf("%p\n", b) //0xc00000e120
}

三、最后补充

我注意到了网上的有人进行的一个测试，链接为：https://studygolang.com/topics/14844。

根据原帖内容，很明显，在手动执行GC *** 作后，程序的内存占用明显减少，我个人认为是因为代码中的切片并没有被使用，因此在手动调用gc后，所有的切片都被回收了。当然，原帖底下也有人给出了测试结果。

参照原帖作者的思路，也利用本文例子做一个测试，代码如下：

测试1：

切片b直接使用a的底层数组

func reslice(a []int) []int {
	b := a[0:3]
	return b
}

//打印占用的内存
func printMem() {
	var rtm runtime.MemStats
	runtime.ReadMemStats(&rtm)
	fmt.Printf("%f MB\n", float64(rtm.Alloc)/1024./1024.)
}
func main() {
	a := make([]int, 9999999)
	a = reslice(a)
	printMem() 		//76.516983 MB
	runtime.GC()
	fmt.Println(a)	//此方法会访问a，因此手动GC不会将a回收
	printMem() 		//76.516983 MB
}

测试2：

切片b新建，再添加切片a中的数据。

func reslice(a []int) []int {
   b := make([]int, 0)
   b = append(b, a[0:3]...)
   return b
}
//打印占用的内存
func printMem() {
   var rtm runtime.MemStats
   runtime.ReadMemStats(&rtm)
   fmt.Printf("%f MB\n", float64(rtm.Alloc)/1024./1024.)
}
func main() {
   a := make([]int, 9999999)
   a = reslice(a)
   printMem() //76.516983 MB
   runtime.GC()
   fmt.Println(a)
   printMem() //0.216637 MB
}