gofmt 字节对齐

gofmt 自动字节对齐工具

用于替换 golang源码包中 gofmt 格式化的工具，可以实现自动对代码中struct进行字节对齐的功能。通过增加这一功能，可以使代码更加整洁、易读，提高代码质量和可维护性，并且通过字节对齐，达到节约内存的极致体验

• 仓库地址 gofmt）
• gofmt 懂的都懂,本工具拥有与gofmt一模一样的功能，还增加了字节对齐格式化的能力，使用 -a 控制

为什么需要内存对齐

CPU 访问内存时，并不是逐个字节访问，而是以字长（word size）为单位访问。比如 32 位的 CPU ，字长为 4 字节，那么 CPU 访问内存的单位也是
4 字节。 这么设计的目的，是减少 CPU 访问内存的次数，提升 CPU 访问内存的吞吐量。比如同样读取 8 个字节的数据，一次读取 4
个字节那么只需要读取 2 次。

CPU 始终以字长访问内存，如果不进行内存对齐，很可能增加 CPU 访问内存的次数，例如：

变量 a、b 各占据 3 字节的空间，内存对齐后，a、b 占据 4 字节空间，CPU 读取 b 变量的值只需要进行一次内存访问。 如果不进行内存对齐，CPU
读取 b 变量的值需要进行 2 次内存访问。第一次访问得到 b 变量的第 1 个字节，第二次访问得到 b 变量的后两个字节。

从这个例子中也可以看到，内存对齐对实现变量的原子性操作也是有好处的，每次内存访问是原子的，如果变量的大小不超过字长，那么内存对齐后，
对该变量的访问就是原子的，这个特性在并发场景下至关重要。

内存对齐可以提高内存读写性能，并且便于实现原子性操作。

内存对齐规则

类型	大小
bool	1个字节
intN,uintN,floatN,comlexN	N/8个字节(例如 float64是8个字节)
int,uint,uintptr	1个字
*T	1个字
string	2个字(数据、长度)
[]T	3个字(数据、长度、内容)
map	1个字
func	1个字
chan	1个字
interface	2个字(类型)

字长跟CPU相关，32位CPU一个字长就是4字节，64位CPU一个字长是8字节

示例

字节对齐之前的struct混乱无序(瞎**写的，忽略丑陋的命名)

type People struct {
    has         bool          //1
    Where       []int         //24
    MachineTime time.Time     // 24
    Name        string        // 16
    donot       interface{}   //16
    name        string        //16
    Age         int           // 8
    inte        uintptr       //8
    Loves       []int         // 24
    d           []int         //24
    sign        chan struct{} //8
    age         int           // 8
    a           int8          //1
    c           struct {
        a string
		c map[string]int
        b int32 // } haa struct {
    }          // 8+8+4 =20
    e []int    //24
    b struct{} // 0
}

func main() {
    fmt.Println("before sort", unsafe.Sizeof(People{}))  // 256
}

使用gofmt 进行格式化

gofmt -a -w file.go

按字节从大到小进行排序 ，空 struct 比较特殊，不占空间，放第一个最好

type People struct {
	b struct{} // 0
	c           struct {
		a string
		c map[string]int
		b int32 // } haa struct {
	} // 8+8+4 =20
	Loves       []int         // 24
	MachineTime time.Time     // 24
	d           []int         //24
	Where       []int         //24
	e []int    //24
	Name        string        // 16
	donot       interface{}   //16
	name        string        //16
	Age         int           // 8
	age         int           // 8
	inte        uintptr       //8
	sign        chan struct{} //8
	has         bool          //1
	a           int8          //1
}

// 排序后一个对象占用少了16个字节
func main() {
    fmt.Println("after sort", unsafe.Sizeof(People{}))  // 240
}

注意事项

• 本工具仅支持 Golang 代码的字节对齐。
• go version >=1.18
• 对于对象引用类型不参与排序，置于底部，因为涉及到跨文件访问，这里没有对对象引用进行处理，可以个人略微计算一下进行调整

idea 如何使用

保存自动格式化了