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深入理解Golang?make和new的區別及實現原理_Golang

作者:1個俗人 ? 更新時間: 2022-12-02 編程語言

前言

在Go語言中,有兩個比較雷同的內置函數,分別是newmake方法,二者都可以用來分配內存,那他們有什么區別呢?對于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。感興趣的小伙伴們可以參考借鑒,希望對大家能有所幫助。

new的使用

new可以對類型進行內存創建和初始化,其返回值是所創建類型的指針引用,這是與make函數的區別之一。我們通過一個示例代碼看下:

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

通過上面代碼可以看出,當我們通過var聲明一個變量后打印后輸出nil,當我們給這個變量賦值的時候會報錯:

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針變量,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內存,那么我們使用new分配一個吧。代碼修改后:

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
}

通過以上示例我們可以看到new其返回一個指向新分配的類型為int的指針,指針值為0xc00001a0a0,這個指針指向的內容的值為零(zero value)。通過new進行內存分配就可以對其進行賦值。

底層實現

new函數的簽名如下:

func new(Type) *Type

Type是指變量的類型,可以看到new會根據變量類型返回一個指向該類型的指針。

底層調用的是runtime.newobject申請內存空間:

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

通過調用mallocgc在堆上按照typ.size的大小申請內存,因此new只會為結構體申請一塊內存空間,不會為結構體中的指針類型申請內存空間。

make的使用

make 函數也是用于內存分配的,但是和new不同,僅支持 slicemapchannel 三種數據類型的內存創建,其返回值是所創建類型的本身,而不是新的指針引用。

注意:這三種類型都是引用類型,所以沒必要返回他們的指針了,必須得初始化,但是不是設置為零值。

我們通過一個示例看一下:

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,會給引用類型初始化為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}
}

通過以上示例輸出我們可以看到,make不僅可以開辟一個內存,還能給這個內存的類型初始化其零值。同理,對于mapchannel也是同樣的效果。

底層實現

make函數的簽名如下:

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

可以看到make返回的是復合類型本身。

make在申請slice內存時,底層調用的是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申請內存底層調用的也是mallocgc,首先通過MulUintptr根據容量cap乘以type.siz計算出所需要內存大小,然后再分配所需內存,makemapchannel申請內存底層分別是runtime.makemap_smallruntime.makechan,也是同樣調用mallocgc

總結

  • make和new都是golang用來分配內存的函數,且在堆上分配內存,make 即分配內存,也初始化內存。new只是將內存清零,并沒有初始化內存。
  • make返回的還是引用類型本身;而new返回的是指向類型的指針。
  • make只能用來分配及初始化類型為slice,map,channel的數據;new可以分配任意類型的數據。

原文鏈接:https://juejin.cn/post/7159091468395610148

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