如何在 Ruby 中测试没有 GC 的“循环”与“while”循环内存使用情况答案

【问题标题】：How to test "loop" vs "while" loop memory usage without GC in Ruby如何在 Ruby 中测试没有 GC 的“循环”与“while”循环内存使用情况
【发布时间】：2020-01-07 15:56:18
【问题描述】：

我在 Ruby 2.4 和 2.7 版本中测试过代码：

    GC.disable

    while true
        ?a
    end

    GC.disable
    puts ?a while true

    GC.disable

    loop do
        ?a
    end

    GC.disable

    loop do
        puts ?a
    end

示例 1 到 4 应该使用所有可用内存和交换，因为它们都在无限循环中创建字符串 a，这样：

GC 已禁用。
字符串a 未冻结。

但是 #1 在执行时不会消耗超过一个字节。 #2、#3 和#4 使用尽可能多的内存。在我的系统上，它们每秒消耗大约 250 MB 左右。正如预期的那样，CPU 内核的使用率为 100%。

为什么#1 几乎不消耗任何内存，而其他人在很短的时间内使用所有可用的系统内存？

【问题讨论】：

我注意到的事情没有特别的顺序：在我的系统上，代码 2 也消耗了所有可用内存。通过ruby --dump=insns <filename> 检查指令序列时，似乎Ruby 优化了代码1 中的文字。它还表明loop 创建了一个块（即新的变量范围），而while 没有。添加# frozen_string_literal: true 消除了所有 4 的内存消耗。
糟糕，2 也属于 3 和 4 的类别（内核正在将页面写入 zram，没有注意到），现在已编辑。谢谢...

标签： ruby garbage-collection

【解决方案1】：

Stefan 在他的评论中是正确的，因为 while 循环没有创建新的范围。

还要注意puts 方法的效果。每次调用字符串时，它都会在内存中分配一个新对象。

require "benchmark/memory"

Benchmark.memory do |x|
  x.report("Test1") { puts ?a }
  x.report("Test2") { ?a }
  x.report("Test3") { puts ?a; puts ?a; puts ?a; puts ?a; puts ?a; puts ?a; puts ?a; puts ?a; puts ?a; puts ?a }
  x.report("Test4") { ?a; ?a; ?a; ?a; ?a; ?a; ?a; ?a; ?a; ?a; }

  x.compare!
end

输出：

Calculating -------------------------------------
           Test1    40.000  memsize (     0.000  retained)
                     1.000  objects (     0.000  retained)
                     1.000  strings (     0.000  retained)
           Test2    40.000  memsize (     0.000  retained)
                     1.000  objects (     0.000  retained)
                     1.000  strings (     0.000  retained)
           Test3   400.000  memsize (     0.000  retained)
                    10.000  objects (     0.000  retained)
                     1.000  strings (     0.000  retained)
           Test4    40.000  memsize (     0.000  retained)
                     1.000  objects (     0.000  retained)
                     1.000  strings (     0.000  retained)

Comparison:
           Test1:         40 allocated
           Test2:         40 allocated - same
           Test3:        400 allocated - 10.00x more
           Test4:         40 allocated - same

【讨论】：