Go語言中恰到好處的內存對齊

在開始之前，希望你計算一下 Part1 共占用的大小是多少呢？

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輸出結果：

這么一算， Part1 這一個結構體的占用內存大小為 1+4+1+8+1 = 15 個字節。相信有的小伙伴是這么算的，看上去也沒什么毛病

真實情況是怎么樣的呢？我們實際調用看看，如下：

輸出結果：

最終輸出為占用 32 個字節。這與前面所預期的結果完全不一樣。這充分地說明了先前的計算方式是錯誤的。為什么呢？

在這里要提到 “內存對齊” 這一概念，才能夠用正確的姿勢去計算，接下來我們詳細的講講它是什么

有的小伙伴可能會認為內存讀取，就是一個簡單的字節數組擺放

上圖表示一個坑一個蘿卜的內存讀取方式。但實際上 CPU 并不會以一個一個字節去讀取和寫入內存。相反 CPU 讀取內存是 一塊一塊讀取 的，塊的大小可以為 2、4、6、8、16 字節等大小。塊大小我們稱其為 內存訪問粒度 。如下圖：

在樣例中，假設訪問粒度為 4。 CPU 是以每 4 個字節大小的訪問粒度去讀取和寫入內存的。這才是正確的姿勢

另外作為一個工程師，你也很有必要學習這塊知識點哦 :)

在上圖中，假設從 Index 1 開始讀取，將會出現很崩潰的問題。因為它的內存訪問邊界是不對齊的。因此 CPU 會做一些額外的處理工作。如下：

從上述流程可得出，不做 “內存對齊” 是一件有點 "麻煩" 的事。因為它會增加許多耗費時間的動作

而假設做了內存對齊，從 Index 0 開始讀取 4 個字節，只需要讀取一次，也不需要額外的運算。這顯然高效很多，是標準的 空間換時間 做法

在不同平臺上的編譯器都有自己默認的 “對齊系數”，可通過預編譯命令 #pragma pack(n) 進行變更，n 就是代指 “對齊系數”。一般來講，我們常用的平臺的系數如下：

另外要注意，不同硬件平臺占用的大小和對齊值都可能是不一樣的。因此本文的值不是唯一的，調試的時候需按本機的實際情況考慮

輸出結果：

在 Go 中可以調用 unsafe.Alignof 來返回相應類型的對齊系數。通過觀察輸出結果，可得知基本都是 2^n ，最大也不會超過 8。這是因為我手提（64 位）編譯器默認對齊系數是 8，因此最大值不會超過這個數

在上小節中，提到了結構體中的成員變量要做字節對齊。那么想當然身為最終結果的結構體，也是需要做字節對齊的

接下來我們一起分析一下，“它” 到底經歷了些什么，影響了 “預期” 結果

在每個成員變量進行對齊后，根據規則 2，整個結構體本身也要進行字節對齊，因為可發現它可能并不是 2^n ，不是偶數倍。顯然不符合對齊的規則

根據規則 2，可得出對齊值為 8。現在的偏移量為 25，不是 8 的整倍數。因此確定偏移量為 32。對結構體進行對齊

Part1 內存布局：axxx|bbbb|cxxx|xxxx|dddd|dddd|exxx|xxxx

通過本節的分析，可得知先前的 “推算” 為什么錯誤？

是因為實際內存管理并非 “一個蘿卜一個坑” 的思想。而是一塊一塊。通過空間換時間（效率）的思想來完成這塊讀取、寫入。另外也需要兼顧不同平臺的內存操作情況

在上一小節，可得知根據成員變量的類型不同，其結構體的內存會產生對齊等動作。那假設字段順序不同，會不會有什么變化呢？我們一起來試試吧 :-)

輸出結果：

通過結果可以驚喜的發現，只是 “簡單” 對成員變量的字段順序進行改變，就改變了結構體占用大小

接下來我們一起剖析一下 Part2 ，看看它的內部到底和上一位之間有什么區別，才導致了這樣的結果？

符合規則 2，不需要額外對齊

Part2 內存布局：ecax|bbbb|dddd|dddd

通過對比 Part1 和 Part2 的內存布局，你會發現兩者有很大的不同。如下：

仔細一看， Part1 存在許多 Padding。顯然它占據了不少空間，那么 Padding 是怎么出現的呢？

通過本文的介紹，可得知是由于不同類型導致需要進行字節對齊，以此保證內存的訪問邊界

那么也不難理解，為什么 調整結構體內成員變量的字段順序 就能達到縮小結構體占用大小的疑問了，是因為巧妙地減少了 Padding 的存在。讓它們更 “緊湊” 了。這一點對于加深 Go 的內存布局印象和大對象的優化非常有幫

【接口測試】Go語言進行簡單的接口測試

在正常的測試中，當我們需要進行接口測試時，通常使用接口調試工具，如postman進行接口測試

目前我在嘗試使用Go語言進行接口測試，使用的庫均為Go自帶的庫。

注：當前采用的接口為時事新聞接口，每天可以請求100次，需要的同學，可以自行使用。

go語言接口在一個包里,其他的包想實現,怎么做啊？

在 Go 語言中，如果一個接口在一個包里，其他包要實現該接口，需要遵循下列步驟：

1. 定義接口：

假設接口定義在 `foo` 包中：

go

package foo

type MyInterface interface {

MyMethod() string

}

2. 實現接口：

定義一個新的類型 `Bar`，并為其實現 `foo.MyInterface` 接口：

go

package bar

import "your-package/foo"

type Bar struct {

// ...

}

func (b Bar) MyMethod() string {

// implement method

return "bar"

}

在這里，需要導入 `foo` 包，并定義一個 `Bar` 類型，為其實現 `foo.MyInterface` 接口，這樣就完成了在不同包中實現接口的目標。

如果在其他包中使用 `Bar`，需要先導入 `bar` 包，然后聲明 `Bar` 實例，并將其轉換為 `foo.MyInterface`，然后就可以調用 `MyMethod` 方法了：

go

import "your-package/bar"

func main() {

var myInterface foo.MyInterface = new(bar.Bar)

myInterface.MyMethod()

}

在這里，我們定義了一個 `myInterface` 實例，將其類型聲明為 `foo.MyInterface`，并將其初始化為 `new(bar.Bar)`。這允許我們調用 `MyMethod` 方法，這個方法實際上是由 `bar.Bar` 類型實現的。

總結起來，在其他包中使用其它包的接口，需要實現接口的包定義一個新的類型，并完成接口的實現，另一個使用接口的包需要導入實現包的路徑，并將接口轉換成實現類型。

標題名稱：go語言接口布局圖 go語言 接口
網頁網址：http://vcdvsql.cn/article14/ddcdhge.html

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