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new与make的差异及使用策略

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Go语言在数据结构初始化时，经常会用到new和make两个内置函数。

这两个函数都能分配内存空间，但它们具体有什么不同？而在编码实践中，如何正确高效地使用new和make呢？

new的内涵

让我们先来探讨new函数：

func new(Type) *Type

new函数用于分配内存。它的第一个参数是类型而非值，返回的是指向该类型新分配的零值的指针。

通过官方定义，我们可以了解到new的以下特性：

  1. 用于内存分配，分配的内存中存储的是类型的零值。
  2. 函数只接受一个参数——即你要分配的内存类型。Go语言中的任何类型都可作为new的参数。
  3. 返回值为指针。

如下代码示例，展示了new(T)与声明变量并取地址的等效性：

// 方式一
ptr := new(T)

// 方式二
var t T
ptr := &t

需要注意的是，Go的new与C++中的new并不相同：

  • Go的new所分配的内存可能位于栈上，也可能位于堆上，而C++的new总是在堆上分配内存。
  • Go的new只能初始化为类型的零值，不支持显式初始化。而C++的new则可以在分配时指定初始值。
  • 在Go中，由于没有构造函数的概念，new不会调用构造函数。而在C++中，new会调用相应类型的构造函数。

make的本质

现在，让我们来解析make函数：

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

make函数专门用来分配并初始化类型为切片(slice)、映射(map)、通道(chan)的对象（仅限这三种）。与new相似，make的第一个参数是类型。不同的是，make返回的类型与其参数相同，并非指针。其结果的规格取决于类型：

切片(Slice): 第二个参数指定长度。切片的容量等于其长度。可以提供第二个整数参数来指定不同的容量；容量不能小于长度。例如，make([]int, 0, 10)分配了一个大小为10的底层数组，并返回一个长度为0、容量为10且基于该数组的切片。

映射(Map): 分配一个空映射，足以容纳指定数量的元素。大小参数可以省略，这样就会分配一个小的初始大小。

通道(Channel): 通道的缓冲区将以指定的容量初始化。如果为零或省略大小，通道将是无缓冲的。

从make的定义中我们可知：

  1. 既分配又初始化内存。
  2. 只适用于切片(slice)、映射(map)和通道(chan)三种类型。
  3. 返回的是实际类型，而非指向该类型的指针。

常见疑惑的解答

在使用new和make时，让我们来解答几个常见问题：

  • 为何切片(slice)、映射(map)和通道(chan)需要专门的make函数来初始化？ 这是因为这三种类型在使用前必须初始化。未初始化的切片(slice)、映射(map)和通道(chan)其值为零值，即为nil。其中，nil映射无法添加元素，会导致程序崩溃；nil通道无法进行数据传递，会导致阻塞。而nil切片虽然可以通过append函数扩展，但通常我们需要自定义切片的长度或容量，这就需要使用make。
  • 是否可以使用new创建切片(slice)、映射(map)和通道(chan)？ 可以，但创建出的将是nil值。例如：
a := *new([]int)
b := *new(map[string]int)
c := *new(chan int)

这些nil值的类型在实践中无法直接使用。

  • 为什么为nil的切片(slice)调用append也可以正常工作？ 对于nil切片，append会自动为其底层数组进行扩容，分配必要的内存空间，然后赋值给原先的nil切片。

最优使用建议

  1. 尽量避免使用new。
  2. 在定义和初始化切片(slice)、映射(map)和通道(chan)时，优先考虑使用make。

参考资料