Go 필드 정렬해서 메모리 절약하기

원문참조:

https://medium.com/@didi12468/golang-field-alignment-2e657e87668a

Golang Field Alignment

 

Golang은 구조체에서 바이트 정렬의 개념을 가지고 있어 

필드 순서에 따라 메모리 사이즈가 달라질 수 있다. 

필드 순서에 주의하면 메모리 절약을 할 수 있다는 말이다. 

 

설명을 이어가기에 앞서, 

golang의 자료형의 사이즈에 대해 정리한다. 

 

자료형	사이즈
bool	1 byte
byte	1 byte
int	32bit ==> 4 byte ( int32 ) 64bit ==> 8 byte ( int64 )
int32	4 byte
int64	8 byte
float32	4 byte
float64	8 byte
string	16 byte
[]	24 byte
map	8 byte

아래 예제는 64 bit 환경이라고 가정 한다. 

아래 코드는 MyData라는 구조체가 어떠한 메모리 구조로 구성이 되는지 알아보는 실험 코드이다. 

type MyData struct {
	f0 byte
	f1 int
	f2 float32
	f3 string
	f4 []int
	f5 map[string]string
}
 
func main() {
	typ := reflect.TypeOf(MyData{})
	fmt.Printf("Struct is %d bytes long\n", typ.Size())
	// We can run through the fields in the structure in order
	n := typ.NumField()
	for i := 0; i < n; i++ {
		field := typ.Field(i)
		fmt.Printf("%s at offset %v, size=%d, align=%d\n",
			field.Name, field.Offset, field.Type.Size(),
			field.Type.Align())
	}
}

 

결과를 보기 좋게 표로 그려보았다. 

녹색은 사용하는 메모리 공간이고, 회색은 낭비되는 공간이다. 

64bit 시스템에서는 한번에 8바이트의 데이터만 가져올 수 있기 때문에 

아래 결과는 8byte * 9 = 총 72 byte의 결과가 출력 되었다. 

 

결과값: 

Output：
Struct is 72 bytes long
f0 at offset 0, size=1, align=1
f1 at offset 8, size=8, align=8
f2 at offset 16, size=4, align=4
f3 at offset 24, size=16, align=8
f4 at offset 40, size=24, align=8
f5 at offset 64, size=8, align=8

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다음 예제에서 구조체의 byte 수를 예측 해 보라 

 

1번 예제 .. 몇 바이트일까 ? 

type MyData struct {
	f0 byte
	f1 int
	f2 byte
	f3 int
	f4 byte
	f5 int
}

2번 예제 ... 몇 바이트 일까 ? 

type MyData struct {
	f0 byte
	f2 byte
	f4 byte
	f1 int
	f3 int
	f5 int
}

 

 

답은 스크롤을 내리면 나온다. 

충분히 생각해보고 스크롤을 내려보자

 

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1번 답  ==> 48 byte 

type MyData struct {
	f0 byte
	f1 int
	f2 byte
	f3 int
	f4 byte
	f5 int
}

Output：
Struct is 48 bytes long
f0 at offset 0, size=1, align=1
f1 at offset 8, size=8, align=8
f2 at offset 16, size=1, align=1
f3 at offset 24, size=8, align=8
f4 at offset 32, size=1, align=1
f5 at offset 40, size=8, align=8

 

 

 

2번 답 ==> 32 byte 

type MyData struct {
	f0 byte
	f2 byte
	f4 byte
	f1 int
	f3 int
	f5 int
}

Output：
Struct is 32 bytes long
f0 at offset 0, size=1, align=1
f2 at offset 1, size=1, align=1
f4 at offset 2, size=1, align=1
f1 at offset 8, size=8, align=8
f3 at offset 16, size=8, align=8
f5 at offset 24, size=8, align=8