超全代码！详解Go中内存分配源码实现( 二 ) 导语|本文会从调试汇编入手讲

在runtime.mcentral中，有spanclass标识， spanclass表示这个mcentral的类型，下面我们会看到，在分配[16B,32KB]大小对象的时候，会将对象的大小分成67组：
所以runtime.mcentral只负责一种spanclass规格类型。
runtime.mcentral的数据会由两个spanSet托管， partial负责空闲的列表， full负责已被使用的列表。
spanSet这个数据结构里面有一个由index组成的头尾指针， pop数据的时候会从头获取， push数据的时候从tail放入， spine相当于数据块的指针，通过head和tail的位置可以算出每个数据块的具体位置，数据块由spanSetBlock表示：
spanSetBlock是一个存放mspan的数据块，里面会包含一个存放512个mspan的数据指针。所以mcentral的总体数据结构如下：

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runtime.mheap
对于runtime.mheap需要关注central和arenas 。 central是各个规格的mcentral集合，在初始化的时候会通过遍历class_to_size来进行创建；arenas是一个二维数组，用来管理内存空间。 arenas由多个runtime.heapArena组成，每个单元都会管理64MB的内存空间：
需要注意的是，上面的heapArenaBytes代表的64M只是在除windows以外的64位机器才会显示，在windows机器上显示的是4MB 。具体可以看下面的官方注释：
L1entries、L2entries分别代表的是runtime.mheap中arenas一维、二维的值。

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2.给对象分配内存
我们通过对源码的反编译可以知道，堆上所有的对象都会通过调用runtime.newobject函数分配内存，该函数会调用runtime.mallocgc:
通过mallocgc的代码可以知道， mallocgc在分配内存的时候，会按照对象的大小分为3档来进行分配：
1）小于16bytes的小对象；
2）在16bytes与32K之间的微对象；
3）大于32Kb的大对象；
3.大对象分配
从上面我们可以看到分配大于32KB的空间时，直接使用largeAlloc来分配一个mspan 。
在分配内存的时候是按页来进行分配的，每个页的大小是_PageSize（8K），然后需要根据传入的size来判断需要分多少页，最后调用alloc从堆上分配。
继续看allocSpan的实现：
这里会根据需要分配的内存大小再判断一次：
如果要分配的页数小于pageCachePages/4=64/4=16页，那么就尝试从pcache申请内存；
如果申请的内存比较大或者线程的页缓存中内存不足，会通过runtime.pageAlloc.alloc从页堆分配内存；
如果页堆上内存不足，那么就mheap的grow方法从系统上申请内存，然后再调用pageAlloc的alloc分配内存；
下面来看看grow的向操作系统申请内存：
sysAlloc方法会调用runtime.linearAlloc.alloc预先保留的内存中申请一块可以使用的空间；如果没有会调用sysReserve方法会从操作系统中申请内存；最后初始化一个heapArena来管理刚刚申请的内存，然后将创建heapArena放入到arenas列表中。
至此，大对象的分配流程至此结束。
4.小对象分配
对于介于16bytes~32K的对象分配如下：
首先会先计算sizeclass大小，计算sizeclass是通过预先定义两个数组：size_to_class8和size_to_class128 。小于1024-8=1016（smallSizeMax=1024），使用size_to_class8 ，否则使用数组size_to_class128 。
举个例子，比如要分配20byte的内存，那么sizeclass=size_to_calss8[(20+7)/8]=size_to_class8[3]=3 。然后通过class_to_size[3]获取到对应的值32 ，表示应该要分配32bytes的内存值。
接着会从alloc数组中获取一个span的指针，通过调用nextFreeFast尝试从mcache中获取内存，如果mcache不够用了，则尝试调用nextFree从mcentral申请内存到mcache 。
下面看看nextFreeFast：
allocCache在初始化的时候会初始化成^uint64(0) ，换算成二进制，如果为0则表示被占用，通过allocCache可以快速的定位待分配的空间：
nextFree中会判断当前span是不是已经满了，如果满了就调用refill方法从mcentral中获取可用的span ，并替换掉当前mcache里面的span 。
Refill根据指定的sizeclass获取对应的span ，并作为mcache的新的sizeclass对应的span 。
cacheSpan主要是从mcentral的spanset中去寻找可用的span ，如果没找到那么调用grow方法从堆中申请新的内存管理单元。
获取到后更新nmalloc、allocCache等字段。
到这里小对象的分配就讲解完毕了。
5.微对象分配
在分配对象内存的时候做了一个判断，如果该对象的大小小于16bytes ，并且是不包含指针的，那么就可以看作是微对象。
在分配微对象的时候，会先判断一下tiny指向的内存块够不够用，如果tiny剩余的空间超过了size大小，那么就直接在tiny上分配内存返回；