「译」内存管理碰撞课程

做者：Lin Clark

译者：Cody Chan

原帖连接：A crash course in memory management

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这是图解 SharedArrayBuffers 系列的第一篇：

1. 内存管理碰撞课程

2. 图解 ArrayBuffers 和 SharedArrayBuffers

3. 用 Atomics 避免 SharedArrayBuffers 竞争条件

为了更好地理解 JavaScript 里的 ArrayBuffer 和 SharedArrayBuffer，首先应该了解点内存管理知识

你能够把一个机器的内存想成一个一个的盒子，我把它们看成办公室的邮箱或者幼儿园里放小孩东西的格子

若是你想把某个东西留给某个小孩，你就把东西放到格子里

每一个盒子旁边都有一个编号，这就是内存地址，用于告诉别人如何去找到你留的东西

每一个盒子大小都同样，能够存放特定容量东西。盒子的具体容量取决于机器，这个大小咱们称为字长，通常为 32 位或者 64 位。不过，为了展现方便，我这里字长用 8 位

若是你想把数字 2 放到盒子里，这很容易作到，由于数字很容易用二进制表示

可是若是你想放一个非数字类型的呢？好比字母 H？

咱们须要一种方式能够用数字来表示它，这须要借助编码技术，相似 UTF-8 。首先，咱们须要一个东西能够把字母转为数字……相似一个编码环，接下来就能够存储了

当咱们从盒子里取回的时候，咱们须要把取出的数字放到解码环里翻译回字母 H

自动内存管理

若是你是写 JavaScript 的，实际上你根本不须要关心内存，它对用户是透明的，这意味着你没法直接操纵内存

与此相对的， JS 引擎扮演着中间人角色，它为你管理好内存

咱们用 React 举个例子，好比建立一个变量

JS 引擎经过一个编码器获得这个变量的二进制表示

而后，它会找到内存中能够放这个值的位置，这个过程称为内存分配

紧接着，引擎会持续追踪这个变量，看其是否还在程序中被使用。若是这个变量已经没有引用了，这块内存会被回收，JS 引擎就又能够在这里放新的值了

追踪内存中的变量（字符串、对象以及其它类型）而且在没有引用的时候清除它们的过程咱们称做垃圾回收

相似 JavaScript 这种代码没法直接处理内存的语言叫作自动内存管理（memory-managed）语言

内存自动管理确实让开发者省了很多心，可是这也会带来额外的开销，这些额外开销会让程序的性能没法评估

手动内存管理

手动内存管理的语言不太同样，继续上面例子，看 React 用 C 写的话（借助 WebAssembly 是 可能的）会如何处理内存

不像 JavaScript，C 没有单独的内存管理抽象层，相反，你得直接与内存打交道。你能够从内存中直接拿东西，也能够直接往内存里存东西

当你把 C 或者其它语言编译为 WebAssembly 时，编译工具会在 WebAssembly 里增长一些辅助代码。好比，它会加入编解码的代码，这些代码咱们称为运行时环境，运行时环境会帮助处理一些相似 JS 引擎帮 JS 作的事

可是，对于手动管理内存的语言，运行时不会包括垃圾回收

这并不意味着你须要彻底由本身处理内存，即便在这类语言里，运行时你依然会获得一些辅助。好比，C 语言运行时会在一个 free list 里追踪能够使用的内存地址

你能够使用 malloc 函数（内存分配的简称）向运行时发出能够知足你数据存储须要的内存请求，这些内存会被从 free list 拿下来。当你用完了，须要调用 free 去释放内存，这些内存会被加回 free list

你必须清楚知道何时去调用这些函数，这就是为何咱们叫手动内存管理

做为一个开发者，知道何时去释放什么地方的内存是一件困难的事。若是你在错误时机处理了，这极可能会致使 BUG，甚至安全漏洞；若是你不处理，就会致使内存泄露

这就是为何不少语言选择自动内存管理去避免人为错误，可是这牺牲了性能，下篇文章我还会谈到这些