Golang make和new的區別及實現原理詳解

導讀	在Go語言中，有兩個比較雷同的內建函式，分別是new和make方法，二者都可以用來分配記憶體，那他們有什麼區別呢？下面我們就從底層來分析一下二者的不同。感興趣的小夥伴們可以參考借鑑，希望對大家能有所幫助

在Go語言中，有兩個比較雷同的內建函式，分別是new和make方法，二者都可以用來分配記憶體，那他們有什麼區別呢？對於初學者可能會覺得有點迷惑，尤其是在掌握不牢固的時候經常遇到panic，下面我們就從底層來分析一下二者的不同。感興趣的小夥伴們可以參考借鑑，希望對大家能有所幫助。

new可以對型別進行記憶體建立和初始化，其返回值是所建立型別的指標引用，這是與make函式的區別之一。我們透過一個示例程式碼看下：

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

透過上面程式碼可以看出，當我們透過var宣告一個變數後列印後輸出nil，當我們給這個變數賦值的時候會報錯：

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

綜上可以總結出初始化一個指標變數，其值為nil，nil的值是不能直接賦值的。

既然我們知道了沒有為其分配記憶體，那麼我們使用new分配一個吧。程式碼修改後：

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
}

透過以上示例我們可以看到new其返回一個指向新分配的型別為int的指標，指標值為0xc00001a0a0，這個指標指向的內容的值為零（zero value）。透過new進行記憶體分配就可以對其進行賦值。

new函式的簽名如下：

func new(Type) *Type

Type是指變數的型別，可以看到new會根據變數型別返回一個指向該型別的指標。

底層呼叫的是runtime.newobject申請記憶體空間：

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

透過呼叫mallocgc在堆上按照typ.size的大小申請記憶體，因此new只會為結構體申請一塊記憶體空間，不會為結構體中的指標型別申請記憶體空間。

make 函式也是用於記憶體分配的，但是和new不同，僅支援 slice、map、channel 三種資料型別的記憶體建立，其返回值是所建立型別的本身，而不是新的指標引用。

注意：這三種型別都是引用型別，所以沒必要返回他們的指標了，必須得初始化，但是不是設定為零值。

我們透過一個示例看一下：

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
}

我們先用new進行初始化，會給引用型別初始化為nil，nil是不能直接賦值的。下面改為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}
}

透過以上示例輸出我們可以看到，make不僅可以開闢一個記憶體，還能給這個記憶體的型別初始化其零值。同理，對於map、channel也是同樣的效果。

make函式的簽名如下：

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

可以看到make返回的是複合型別本身。

make在申請slice記憶體時，底層呼叫的是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申請記憶體底層呼叫的也是mallocgc，首先透過MulUintptr根據容量cap乘以type.siz計算出所需要記憶體大小，然後再分配所需記憶體，make為map和channel申請記憶體底層分別是runtime.makemap_small，runtime.makechan，也是同樣呼叫mallocgc。

• make和new都是golang用來分配記憶體的函式，且在堆上分配記憶體，make 即分配記憶體，也初始化記憶體。new只是將記憶體清零，並沒有初始化記憶體。
• make返回的還是引用型別本身；而new返回的是指向型別的指標。
• make只能用來分配及初始化型別為slice，map，channel的資料；new可以分配任意型別的資料。

到此這篇關於深入理解Golang make和new的區別及實現原理的文章就介紹到這了

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