sync.waitGroup
GO版本1.14
Gosync.waitGroup

image.png

WaitGroupstate1长度为3的uint32类型的数组statewaiter数量sema信号量if
ifuintptr(unsafe.Pointer(&wg.state1))%8 == 0wg.state180
wg.state1wg.state1[0]wg.state1[2]wg.state1[1]wg.state1[0]

为什么是对8取模？

wg.state188

在不同的硬件平台上，内存以字节为单位，不一定支持任何内存地址的存取，一般可能以双字节、4字节等为单位存取内存，为了保证处理器正确存取数据，需要进行内存对齐。 这样做的好处是能够提高CPU内存访问速度，一般处理器的内存存取粒度都是N的整数倍，假如访问N大小的数据，没有进行内存对齐，有可能就需要两次访问才可以读取出数据，而进行内存对齐可以一次性把数据全部读取出来，提高效率。

if4(32/8)8(64/8)if8wg.state1864位32位
wg.state1waitGroup.state1

image.png

image.png

从图中，我们可以清晰的看出，在不同平台下，数据元素表示的含义发生了变化，现在我们可以观察下面的源码(删除了冗余的部分):

image.png

wg.state()statepstatepwg.state1

为什么平台不同，元素的含义也不同？

wg.statestatep64位的原子操作64位的原子操作64位对齐8
32位对齐wg.state164位平台wg.state1[0]32位对齐64位对齐wg.state10xc420016244 wg.state1

image.png

waiter数量wg.state1[0]wg.state1[0]wg.state1[1]atomic.AddUnit64

Go如何处理内存对齐？

Go
Go
struct:T1 和 T2
=== RUN   TestPointerAlignment
T1 sizeof = 24; alignof = 8
T2 sizeof = 16; alignof = 8
--- PASS: TestPointerAlignment (0.00s)
PASS
复制代码
Gounsafe.Alignofstruct2416[2]int8、int64、int16
struct结构填充

结构如何填充？

我们以64位机器的填充过程为例，如下图所示:

image.png

strutct T1和T2

image.png

综上，我们可以知道编译器，按照字段声明的顺便读取字段，并按块(跟机器相关:64bit-8B;32bit-4B)读取数据，在遇到不满块大小的字段时，会自动进行结构填充，使用充满块大小，这样是为了提高CPU读区内存的效率，避免过多的数据拼接和过滤。

下面我们再来看一种特殊情况。

struct

我们还是用一个demo来说明:

image.png

=== RUN   TestZeroSizedFieldAlignment
T3.E Offsetof = 32, T3.E Sizeof = 0, T3 Sizeof = 40
--- PASS: TestZeroSizedFieldAlignment (0.00s)
PASS
复制代码
T3.Estructsturct8
T3.E

image.png

=== RUN   TestEmptyFieldPointer
T3 Sizeof = 32; T3.E Sizeof = 0
--- PASS: TestEmptyFieldPointer (0.00s)
PASS
复制代码
T3
T3.E
=== RUN   TestZeroSizedFieldAlignment
T4.E Offsetof = 32, T4.E Sizeof = 0, T4 Sizeof = 40
--- PASS: TestZeroSizedFieldAlignment (0.00s)
PASS
复制代码
Gostructstruct

零大小字段（zero sized field）是指struct{}，大小为 0，按理作为字段时不需要对齐，但当在作为结构体最后一个字段（final field）时需要对齐的。即开篇我们讲到的面试题的情况，假设有指针指向这个final zero field, 返回的地址将在结构体之外（即指向了别的内存），如果此指针一直存活不释放对应的内存，就会有内存泄露的问题（该内存不因结构体释放而释放），go 会对这种final zero field也做填充，使对齐。当然，有一种情况不需要对这个final zero field做额外填充，也就是这个末尾的上一个字段未对齐，需要对这个字段进行填充时，final zero field就不需要再次填充，而是直接利用了上一个字段的填充。

Go

image.png

=== RUN   TestTypeAlignmentGuarantee
T8.B Sizeof = 12, T8.B Alignment = 4, T8 Sizeof = 12, T8 Alignment = 4
--- PASS: TestTypeAlignmentGuarantee (0.00s)
PASS
复制代码
struct
type                      alignment guarantee
------                    ------
bool, uint8, int8         1
uint16, int16             2
uint32, int32             4
float32, complex64        4
arrays                    元素的内存对齐保证
structs                   字段中最大的内存对齐保证
other types               机器字长
复制代码
sync.waitGroup

最后，感谢阅读。

参考