将指针设置为nil以防止Golang中的内存泄漏

Question

我正在学习Go，作为练习，我想实现一个链表。作为参考，我查看了Go官方代码（https://golang.org/src/container/list/list.go）。有一点困扰我的是这些方面：

   108  // remove removes e from its list, decrements l.len, and returns e.
   109  func (l *List) remove(e *Element) *Element {
   110      e.prev.next = e.next
   111      e.next.prev = e.prev
   112      e.next = nil // avoid memory leaks
   113      e.prev = nil // avoid memory leaks
   114      e.list = nil
   115      l.len--
   116      return e
   117  } 

我很好奇在这种情况下如何设置指向nil的指针可以防止内存泄漏？如果可能的话，我想构建一个有这个缺陷的程序，并在使用pprof进行分析时看到它（我会使用list.go的修改版本而不使用这个nil指针设置）。

为了清楚答案：如果其中一个节点有一个指向它的外部指针，那么所有相邻的已删除节点都将通过该指针进行有效引用，并且不会被删除。

1. 我们创建一个指向Node2的外部指针
2. 我们从列表中删除节点2-4
3. 此时您只希望节点1,2＆amp; 5为活着，其余为GC-ed。但是，由于Node2仍然存在 指向Node3＆amp;等，整个链条仍未收集。

Answer 1

您的假设是正确的。如果有一组指针指向彼此，但没有指向该组任何成员的引用/指针，则该组将被垃圾收集器检测为无法访问，并将被正确释放。

但内存泄漏的解释很简单。我们可以从列表中获取list.Element包装器，其中包含未导出的Element.next和Element.prev指针，指向列表中的下一个和上一个元素。

如果这些指针未设置为nil，则从列表中删除元素时，它们将保留对下一个和前一个元素包装的引用，包括与这些元素关联的值。

见这个例子：

var e2 *list.Element

func main() {
    listTest()
    fmt.Println(e2.Value)
    // At this point we expect everything from the list to be
    // garbage collected at any time, we only have reference to e2.
    // If e2.prev and e2.next would not be set to nil,
    // e1 and e3 could not be freed!
}

func listTest() {
    l := list.New()
    e1 := l.PushBack(1)
    e2 = l.PushBack(2)
    e3 := l.PushBack(3)
    // List is now [1, 2, 3]
    fmt.Println(e1.Value, e2.Value, e3.Value)
    l.Remove(e2)
    // Now list is [1, 3], it does not contain e2
}

在listTest()中，我们构建了一个包含3个元素的列表，并将第2个元素存储在全局变量e2中。然后我们删除这个元素。现在我们期望除了e2（以及包含在其中的值）之外的所有其他内容在listTest()返回时被垃圾收集，因为该列表在listTest()函数之外是不可访问的。是的，我们在e2中有一个指向元素的指针，但是e2已经（应该）与列表无关，因为我们删除了它。

如果prev中的next和e2指针不会设置为nil，则包含在它们指向的元素中的值永远不会被递归释放。但是，由于List.Remove()正确地将这些设置为nil，因此在上面的示例中e1和e3 - 包含在其中的值 - 将被释放（在下一次垃圾回收运行中） ）。

Answer 2

Golang垃圾收集器基于三色标记和扫描算法。 简而言之，您编程使用的每个内存都与颜色相关联。颜色决定是否应该存放记忆。

如果未在某处（直接和间接）引用此内存，则此算法将标记要释放的内存。但是如果我们看一下代码：

e.prev.next = e.next
e.next.prev = e.prev

将e.next中的指针复制到e.prev.next中。现在，让我们假设您想要通过一个新的完全创建的元素更新e.prev.next。

以前删除的元素不会被破坏，因为它仍被e.next引用。

这就是存在这些线的原因：

e.next = nil // avoid memory leaks
e.prev = nil // avoid memory leaks

这可以防止遗留旧引用，从而防止内存泄漏。