深入理解Golang make和new的区别及实现原理

目录

• 前言
• new的使用
• 底层实现
• make的使用
• 底层实现
• 总结

前言

在Go语言中，有两个比较雷同的内置函数，分别是new和make方法，二者都可以用来分配内存，那他们有什么区别呢？对于初学者可能会觉得有点迷惑，尤其是在掌握不牢固的时候经常遇到panic，下面我们就从底层来分析一下二者的不同。感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴，希望对大家能有所帮助。

new的使用

new可以对类型进行内存创建和初始化，其返回值是所创建类型的指针引用，这是与make函数的区别之一。我们通过一个示例代码看下：

func main() {
    var a *int
    fmt.Println(a) // nil
    *a = 123 //panic
    fmt.Println(a)
}

通过上面代码可以看出，当我们通过var声明一个变量后打印后输出nil，当我们给这个变量赋值的时候会报错：

panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference
[signal SIGSEGV: segmentation violation code=0x1 addr=0x0 pc=0x10a9043]

综上可以总结出初始化一个指针变量，其值为nil，nil的值是不能直接赋值的。

既然我们知道了没有为其分配内存，那么我们使用new分配一个吧。代码修改后：

func main() {
    var a *int
	a = new(int)
    fmt.Printf("a type is :%T,a point value is :%v,a value is:%v,a size is: %v\n", a, a, *a, unsafe.Sizeof(a))
	//a type is :*int,a point value is :0xc00001a0a0,a value is:0,a size is: 8
    *a = 123
    fmt.Printf("a type is :%T,a point value is :%v,a value is:%v,a size is: %v\n", a, a, *a, unsafe.Sizeof(a))
    //a type is :*int,a point value is :0xc00001a0a0,a value is:123,a size is: 8
}

通过以上示例我们可以看到new其返回一个指向新分配的类型为int的指针，指针值为0xc00001a0a0，这个指针指向的内容的值为零（zero value）。通过new进行内存分配就可以对其进行赋值。

底层实现

new函数的签名如下：

func new(Type) *Type

Type是指变量的类型，可以看到new会根据变量类型返回一个指向该类型的指针。

底层调用的是runtime.newobject申请内存空间：

func newobject(typ *_type) unsafe.Pointer {
	return mallocgc(typ.size, typ, true)
}

通过调用mallocgc在堆上按照typ.size的大小申请内存，因此new只会为结构体申请一块内存空间，不会为结构体中的指针类型申请内存空间。

make的使用

make 函数也是用于内存分配的，但是和new不同，仅支持 slice、map、channel 三种数据类型的内存创建，其返回值是所创建类型的本身，而不是新的指针引用。

注意：这三种类型都是引用类型，所以没必要返回他们的指针了，必须得初始化，但是不是设置为零值。

我们通过一个示例看一下：

func test()  {
	var s *[]int
	fmt.Printf("s: %p %#v \n", &s, s) //s: 0xc00000e028 (*[]int)(nil)
	s = new([]int)
	fmt.Printf("s: %p %#v \n", &s, s) //s: 0xc00000e028 &[]int(nil)
	(*s)[0] = 8
	fmt.Printf("s: %p %#v \n", &s, s) //panic: runtime error: index out of range [0] with length 0
}

我们先用new进行初始化，会给引用类型初始化为nil，nil是不能直接赋值的。下面改为make。

func test()  {
	var s = make([]int, 5)
	fmt.Printf("s: %p %#v \n", &s, s) //s: 0xc00000c060 []int{0, 0, 0, 0, 0}
	s[0] = 8
	fmt.Printf("s: %p %#v \n", &s, s) //s: 0xc00000c060 []int{8, 0, 0, 0, 0}
}

通过以上示例输出我们可以看到，make不仅可以开辟一个内存，还能给这个内存的类型初始化其零值。同理，对于map、channel也是同样的效果。

底层实现

make函数的签名如下：

func make(t Type, size ...IntegerType) Type

可以看到make返回的是复合类型本身。

make在申请slice内存时，底层调用的是runtime.makeslice，

func makeslice(et *_type, len, cap int) unsafe.Pointer {
	mem, overflow := math.MulUintptr(et.size, uintptr(cap))
	if overflow || mem > maxAlloc || len < 0 || len > cap {
		mem, overflow := math.MulUintptr(et.size, uintptr(len))
		if overflow || mem > maxAlloc || len < 0 {
			panicmakeslicelen()
		}
		panicmakeslicecap()
	}

	return mallocgc(mem, et, true)
}

可以看到makeslice申请内存底层调用的也是mallocgc，首先通过MulUintptr根据容量cap乘以type.siz计算出所需要内存大小，然后再分配所需内存，make为map和channel申请内存底层分别是runtime.makemap_small，runtime.makechan，也是同样调用mallocgc。

总结

• make和new都是golang用来分配内存的函数，且在堆上分配内存，make 即分配内存，也初始化内存。new只是将内存清零，并没有初始化内存。
• make返回的还是引用类型本身；而new返回的是指向类型的指针。
• make只能用来分配及初始化类型为slice，map，channel的数据；new可以分配任意类型的数据。

到此这篇关于深入理解Golang make和new的区别及实现原理的文章就介绍到这了,更多相关Golang make new区别内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！