Go 语言内存分配:new 与 make 的选择

Go 语言内存分配:new 与 make 的选择

Go 语言提供了多种内存分配和值初始化的方式,包括 &T{…}、&someLocalVar、new 和 make。此外,创建复合字面量时也会发生内存分配。理解 new 和 make 的区别对于编写高效的 Go 代码至关重要。

正如上述摘要所概括的,new 和 make 是 Go 语言中用于内存分配的两个重要内置函数,但它们在使用场景和功能上存在显著差异。

new 函数

new 函数用于分配指定类型零值的内存空间,并返回指向该内存空间的指针。这意味着 new(T) 返回的是一个 *T 类型的指针,指向新分配的、类型为 T 的零值。

例如:

p := new(int)  // p 的类型是 *int,指向一个值为 0 的 int fmt.Println(*p) // 输出: 0  point := new(Point) // 假设 Point 是一个结构体 fmt.Println(point) // 输出: &{0 0} (假设 Point 结构体有两个 int 类型的字段)

需要注意的是,new 函数只能用于基本类型(如 int、Floatbool)和结构体,不能用于 slice、mapchannel 这些引用类型。 对于基本类型,直接使用 &int 是非法的,必须先声明变量,然后取地址。

make 函数

make 函数专门用于创建 slice、map 和 channel 这三种引用类型。与 new 不同,make 返回的是类型本身,而不是指向类型的指针。此外,make 还需要指定容量和长度等参数,以便初始化底层数据结构

例如:

c := make(chan int) // c 的类型是 chan int m := make(map[string]int) // m 的类型是 map[string]int s := make([]int, 10) // s 的类型是 []int,长度为 10,容量也为 10

new 与 make 的对比

特性 new make
适用类型 基本类型、结构体 slice、map、channel
返回值类型 指向类型的指针 (*T) 类型本身 (T)
功能 分配零值内存空间 创建并初始化引用类型
是否需要参数 只需要类型作为参数 需要指定长度、容量等参数,具体取决于类型

示例

以下代码片段进一步说明了 new 和 make 的差异:

package main  import "fmt"  type Point struct {     X, Y int }  func main() {     // 使用 new 创建 Point 结构体     p := new(Point)     fmt.Printf("new(Point) 的类型: %T, 值: %+vn", p, p) // 输出: new(Point) 的类型: *main.Point, 值: &{X:0 Y:0}      // 使用 make 创建 channel     c := make(chan int)     fmt.Printf("make(chan int) 的类型: %Tn", c) // 输出: make(chan int) 的类型: chan int      // 尝试使用 new 创建 channel (不推荐,因为需要手动初始化)     c2 := new(chan int)     fmt.Printf("new(chan int) 的类型: %T, 值: %+vn", c2, c2) // 输出: new(chan int) 的类型: *chan int, 值: <nil>     //c2 <- 1 // 运行时 panic: send on nil channel     c3 := make(chan int,1)     c3 <- 1     fmt.Println(<-c3) }

为什么 Go 语言需要 new 和 make?

理论上,可以将 new 和 make 合并为一个内置函数,例如 ALLOCATE(T, args…)。但是,这样做可能会增加 Go 语言的复杂性,并给初学者带来更多困惑。

例如,如果 ALLOCATE 函数接受类型和参数,那么对于 slice、map 和 channel,需要传递额外的参数来指定长度和容量。而对于基本类型和结构体,则不需要这些参数。这种不一致性可能会导致混淆。

此外,new 和 make 在语义上也有所不同。new 强调的是内存分配,而 make 强调的是创建和初始化。将它们合并可能会模糊这种语义上的差异。

总结

new 和 make 是 Go 语言中用于内存分配和初始化的两个重要内置函数。new 用于分配基本类型和结构体的零值内存空间,并返回指向该内存空间的指针。make 专门用于创建 slice、map 和 channel 这三种引用类型,并返回类型本身。理解它们之间的差异对于编写高效、健壮的 Go 代码至关重要。虽然理论上可以将 new 和 make 合并为一个函数,但 Go 语言选择保留两个独立的函数,以避免增加复杂性并保持语义清晰。

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