uniqueパッケージの内部実装を支えるweak pointerの話

Go Conference 2025: https://gocon.jp/2025/talks/959089/

Transcript

1. uniqueパッケージの内部実装を 支えるweak pointerの話 Go Conference 2025 @magavel / SODA inc.
2. 自己紹介 • magavel • 株式会社SODA (2022/11〜) • 大阪からやってきました • 普段はGoでSNKRDUNKを開発 しています
3. アジェンダ 1. weak pointerとは 2. なぜGoに導入されたのか？ 3. uniqueパッケージを覗いてみる 4. まとめ
4. アジェンダ 1. weak pointerとは 2. なぜGoに導入されたのか？ 3. uniqueパッケージを覗いてみる 4. まとめ
5. weak pointerとは • オブジェクトを参照するが、そのオブジェクトのGCを妨 げないポインタ • Go1.23でinternal/weakパッケージとして内部実装され、 Go1.24でweakパッケージとして公開された • weak reference(弱参照)とも呼ばれる
6. weak pointerとは • オブジェクトを参照するが、そのオブジェクトのGCを妨 げないポインタ • Go1.23でinternal/weakパッケージとして内部実装され、 Go1.24でweakパッケージとして公開された • weak reference(弱参照)とも呼ばれる どういうこと？
7. 理解するには、 GCの基本を知っておく必要がある
8. GC(ガベージコレクション)のおさらい • プログラムが動的に確保したメモリから不要になった データを検出してメモリを解放する仕組み • メモリにはスタック領域とヒープ領域があり、GCが管理 しているのは後者 • Goでは、ルートオブジェクト(スタック領域の値・グロー バル変数など)から到達可能かどうかでGCするか判断する
9. weakパッケージ概要
10. もう少し解像度を上げて見てみる
11. 図解すると
12. 図解すると
13. 図解すると
14. weak pointerは参照している オブジェクトのGCを妨げない
15. アジェンダ 1. weak pointerとは 2. なぜGoに導入されたのか？ 3. uniqueパッケージを覗いてみる 4. まとめ
16. アジェンダ 1. weak pointerとは 2. なぜGoに導入されたのか？ 3. uniqueパッケージを覗いてみる 4. まとめ
17. なぜGoに導入されたのか？ もともと他言語(JavaやC#など)にもある仕組みなので、 Goにおいても当初から議論はされていた。 ref: https://groups.google.com/g/golang-nuts/c/9br5GgucQcU ref: https://groups.google.com/g/golang-nuts/c/PYWxjT2v6ps
18. 導入のきっかけは、uniqueパッケージ
19. uniqueパッケージによって必要性が明らかに • uniqueパッケージは値のinterningを実現するもの。 • もともとGoはinterningに関するruntime側のサポートが弱かった。 • go4.org/internというコミュニティ実装に頼っていたけど、Finalizerやuintptrを 使ってGCに追跡されない形でポインタを保持したり、安全ではないという問題を 抱えていた（Goのアップデート毎に手動更新が必要などの問題もあった）。 • interningのサポートを求めるコミュニティの声はマイノリティだけど、net/netip の前身であるinetaf/netaddrの内部で使用されていて、実は多くの人(Go modules 全体の0.1%と想定)がそのリスクに依存している状態だとわかった。 • ならちゃんとruntime側のサポートも追加してしっかり実装しよう。 ◦ それがuniqueパッケージの提案。 • さらにuniqueパッケージの内部で使われるweak pointerのニッチだけど汎用的な価 値が認知される。
20. そしてプロポーザルが生まれる
21. アジェンダ 1. weak pointerとは 2. なぜGoに導入されたのか？ 3. uniqueパッケージを覗いてみる 4. まとめ
22. アジェンダ 1. weak pointerとは 2. なぜGoに導入されたのか？ 3. uniqueパッケージを覗いてみる 4. まとめ
23. canonMapへのentry追加処理
24. アジェンダ 1. weak pointerとは 2. なぜGoに導入されたのか？ 3. uniqueパッケージを覗いてみる 4. まとめ
25. アジェンダ 1. weak pointerとは 2. なぜGoに導入されたのか？ 3. uniqueパッケージを覗いてみる 4. まとめ
26. まとめ • weak pointerはオブジェクトのGCを妨げないポインタ • uniqueパッケージがきっかけで導入された • 使い所としてinterningやメモリ効率なキャッシュなど
27. まとめ • weak pointerはオブジェクトのGCを妨げないポインタ • その概念を理解するにはGCの基礎知識が必要 • uniqueパッケージがきっかけで導入された もっと知りたいときのキーワード • Indirection Objectの存在理由 • 短い弱参照と長い弱参照の話 • AddCleanupとFinalizer etc…
28. 参考文献・クレジット • Go 1.24 Release Notes • Issue #67552: "weak: new package providing weak pointers" • weak references - golang-nuts • From unique to cleanups and weak: new low-level tools for efficiency - The Go Blog • weak package - pkg.go.dev • Weak & Soft references in Go - golang-nuts • Issue #62483: "unique: new package with unique.Handle" • The Go gopher was designed by Renée French.
29. おまけ 今回のGo Conference 2025のために ブラウザゲームを作りました。 Created by repo: https://github.com/snkrdunk/find-gopher
30. Thank you. ご清聴ありがとうございました！