學習vlang程式設計(二）記憶體管理堆•棧篇
V首先透過使用值型別和字串緩衝區，來避免不必要的記憶體分配，大多數物件（大約90-100%）是由V的自動釋放引擎釋放的，編譯器在編譯過程中自動插入記憶體釋放的函式方法。剩下的小部分的物件透過引用計數釋放。開發人員不需要更改程式碼中的任何內容。“It just works”，就像在Python、Go或Java，除了沒有繁重的GC跟蹤或高成本的對每個物件的引用計數。V提供了記憶體管理的靈活性，能夠實現自動化，半自動化，和手動的記憶體管理。
堆和棧的基本概念
計算機的記憶體按用途可劃分為棧（stack）和堆（heap）。cpu有專門的處理棧的指令，資料進棧和彈出按照先入後出、後入先出的原則進行操作，管理起來簡單，開銷最小。v優先把各種資料結構的資料放到棧中進行處理，不需要進行額外的GC操作。但系統的棧空間太小，往往很難滿足程式的需求，所以開闢一塊大的記憶體進行資料的儲存就有必要了，這塊記憶體就稱為堆。
堆記憶體就需要合理的管理了。程式申請了一塊記憶體一直不釋放，造成堆記憶體資源緊張最後耗費盡了，計算機程式就崩潰了。一塊記憶體被不同的程式同時申請使用，造成資料干涉衝突，同樣會引起程式的崩潰。不合理的堆記憶體申請和釋放還會造成記憶體的碎片，使得記憶體的利用率和程式的效能大大降低。
V處理堆和棧的方法
出於效能考慮，V會盡量將物件放在棧上，但是在明顯需要的時候在堆上分配它們。例子：
//聲明瞭一個v的複合資料結構：struct，名稱為MyStruct，該結構的成員是n，型別是int（32位有符號整數）。
//宣告本身並不會進行記憶體的分配
struct MyStruct {
n int
}
//聲明瞭一個結構RefStruct，成員r的型別是結構MyStrunct的應用，用&表示引用。被引用的物件必須分配在堆上面。
struct RefStruct {
r &MyStruct
}
//main（）是v的入口函式
fn main（） {
//呼叫函式（），該函式有兩個返回值
q， w ：= f（）
//列印輸出
println（‘q： $q。r。n， w： $w。n’）
}
//函式f（）的定義和函式體
fn f（） （RefStruct， &MyStruct） {
//初始賦值語句會分配記憶體給變數a
a ：= MyStruct{
n： 1
}
b ：= MyStruct{
n： 2
}
c ：= MyStruct{
n： 3
}
e ：= RefStruct{
r： &b
}
x ：= a。n + c。n
println（‘x： $x’）
return e， &c
}
這裡a被儲存在棧上，因為它的地址從未離開函式f（） 。但是對b 的引用是返回的e的一部分，也引用了返回的c，因此， b 和c 將被堆分配。
手動控制堆的分配
V用編譯器指令強制將結構資料分配到堆上面：
［heap］
［
heap
］
struct
MyStruct
{
n
int
}
fn
main
（）
{
m
：=
MyStruct
{}
//宣告r為可變變數
mut
r
：=
RefStruct
{
r
：
&
m
}
r
。
g
（）
println
（
‘
r
：
$
r
’
）
}
//定義函式g（），該函式的接收者為結構RefStruct的變數
fn
（
mut
r
RefStruct
）
g
（）
{
s
：=
MyStruct
{
n
：
7
}
r
。
f
（
&
s
）
`
}
fn
（
mut
r
RefStruct
）
f
（
s
&
MyStruct
）
{
r
。
r
=
s
}
如果不用［heap］宣告，上面的程式碼中宣告r。r=s語句就會出現編譯錯誤。這裡宣告struct MyStruct 的［heap］屬性是解決這種困境的方法，它指示編譯器
總是
分配物件MyStruct 在堆上。這樣，即使在函式方法 g（） 返回之後，對變數s 的引用仍然有效。編譯器考慮到MyStruct 物件總是分配在堆上，在檢查 f（） 時分配，並允許將對s 的引用賦值給r。r欄位。
小 結
記憶體棧和堆的管理方法和開銷是不同的
複雜和資料量大的資料結構應分配在堆上
分配在堆上的物件可以被引用，或者說被引用的物件必須分配在堆上
v可以用編譯器指令強制分配資料物件在堆上。
參考文獻
Vlang文件
https：//
github。com/vlang/v/blob
/master/doc/docs。md
