圖說c語言

『壹』 2.（譯）圖說前端-ArrayBuffers 和 SharedArrayBuffers

在 上一篇文章 ，我們深入探討了自動與手動內存管理在JavaScript與C語言中的應用。當我們討論 ArrayBuffers 和 SharedArrayBuffers 時，為何我們需要了解內存管理？因為ArrayBuffers提供了在具有自動內存管理功能的JavaScript中進行手動內存管理的方式。然而，這背後的原因是什麼呢？

自動內存管理雖然簡化了開發，但可能帶來性能問題，特別是當引擎對變數類型的推測導致內存浪費時。例如，JS引擎為變數預留的內存可能比實際需要的多2至8倍，從而浪費大量內存。同時，某些JS對象的創建模式可能使垃圾回收更加困難。

手動內存管理能提供更靈活的內存分配和更有效的垃圾回收策略，尤其在需要最大化代碼性能的場景下。ArrayBuffers和SharedArrayBuffers為開發者提供了這樣的選擇。

ArrayBuffers在使用上類似JavaScript數組，但不同的是，你只能存放位元組（二進制，用數字0與1表示）。ArrayBuffer本身只包含0與1的組合，而不知道位元組之間的區分。為了將數據放入，需要通過所謂的視圖來實現，比如類型化數組。

例如，你可以使用Int8視圖分解為8位位元組，或者使用無符號Int16視圖分解為16位位元組。同一基本緩沖區上可以擁有多種視圖，不同的視圖在相同操作下會產生不同結果。

ArrayBuffers模擬了直接操作內存訪問的語言如C的特性。為何不直接提供內存訪問許可權？主要是為了安全，直接訪問內存可能導致安全漏洞。

接下來，我們介紹SharedArrayBuffers。為了解釋SharedArrayBuffers，我們需要了解並行與JavaScript運行代碼的概念。並行運行代碼可以加速任務處理或提高對用戶事件的響應速度，但有時需要拆分任務。在JavaScript中，線程可以加速任務處理，但它們通常不共享內存。

SharedArrayBuffers允許多個線程（包括web worker）從同一內存塊中讀寫數據，從而避免了postMessage的通信開銷和延遲。然而，直接訪問兩個線程的共享內存可能導致競態條件，需要在後續文章中詳細討論。

SharedArrayBuffers在大多數瀏覽器中即將得到廣泛支持，但建議應用程序開發者使用更高的抽象級別。JavaScript庫開發者可以封裝SharedArrayBuffers，提供更簡單、更安全的使用方式。WebAssembly的實現將進一步利用SharedArrayBuffers，使並發性能得到提高。

在 下一篇文章 ，我們將探索用於建立這些抽象的工具（如原子），同時避免競態條件。