Go make 和 new 的区别

# 前言 在 go 中对某种类型进行初始化时会用到 `make` 和 `new`, 因为它们的功能相似，所以初学者可能对它们的感到困惑；本文将由浅入深的介绍其功能和区别 # 结论 长话短说，先放上结论： | 方法 | 作用 | 作用对象 | 返回值 | | ---- | -------- | ---------------------------------- | ---------------------------------- | | new | 分配内存 | 值类型和用户定义的类型 | 初始化为零值，**返回指针** | | make | 分配内存 | 内置引用类型（map, slice, channel) | 初始化为零值，**返回引用类型本身** | 以上为 `make` 和 `new` 的区别，如果有人追问能说的更详细点吗？ 哦豁，这就很尴尬了 # 正文 短话长说，我们看看 `make` 和 `new` 究竟做了什么 ## new 先说要点，**new 用来分配内存，并初始化零值，返回零值指针** **在编译过程中，使用 new 大致会产生 2 种情况：** 1. **若该对象申请的空间为 0，则返回表示空指针的 `zerobase` 变量**，这类对象比如：`slice`, `map`, `channel` 以及一些结构体等。 ```go // path: src/runtime/malloc.go // base address for all 0-byte allocations var zerobase uintptr ``` 2. 其他情况则会使用 `runtime.newobject` 函数： ```go // path: src/runtime/malloc.go func newobject(typ *_type) unsafe.Pointer { return mallocgc(typ.size, typ, true) } ``` 这一块的内容也比较简单， `runtime.newoject` 调用了 `runtime.mallocgc` 函数去开辟一段内存空间，然后返回那块空间的地址 这里可以做个简单的例子去验证一下： ```go func main() { a := new(map[int]int) fmt.Println(*a) // nil， 参考情况 1 b := new(int) fmt.Println(*b) // 0, 参考情况 2 } ``` 说到底 `new` 实现什么功能呢，可以这样去理解 ```go // a := new(int); 其他类型以此类比 var a int return &a ``` ## make `make`是用来初始化 `map`, `slice`, `channel` 这几种特定类型的 在编译过程中，用 `make` 去初始化不同的类型会调用不同的底层函数： 1. 初始化 `map`, 调用 `runtime.makemap` 2. 初始化 `slice`, 调用 `runtime.makeslice` 3. 初始化 `channel`，调用 `runtime.makechan` 接下来我们看这些函数的源码部分，探究它们与 `new` 的不同，如果了解这几种类型的源码，很容易理解下面的代码；如果不了解这块内容的同学可以跟着注释走，了解流程就可以了 `runtime.makemap`: ```go // path: src/runtime/map.go func makemap(t *maptype, hint int, h *hmap) *hmap { ... // 初始化 Hmap if h == nil { h = new(hmap) } // 生成 hash 种子 h.hash0 = fastrand() // 计算 桶 的数量 B := uint8(0) for overLoadFactor(hint, B) { B++ } h.B = B if h.B != 0 { var nextOverflow *bmap // 创建 桶 h.buckets, nextOverflow = makeBucketArray(t, h.B, nil) ... } return h } ``` 这里为了方便查看，省去了部分代码。我们可以看到这里的步骤很多，` h = new(hmap)`只是其中的一部分 `runtime.makeslice`: ```go // path: src/runtime/slice.go func makeslice(et *_type, len, cap int) unsafe.Pointer { // 计算占用空间和是否溢出 mem, overflow := math.MulUintptr(et.size, uintptr(cap)) // 一些边界条件处理 if overflow || mem > maxAlloc || len < 0 || len > cap { mem, overflow := math.MulUintptr(et.size, uintptr(len)) if overflow || mem > maxAlloc || len < 0 { // panic： len 超出范围 panicmakeslicelen() } // panic: cap 超出范围 panicmakeslicecap() } return mallocgc(mem, et, true) } ``` 这里其实和 `new` 底层的 `runtime.newobject` 很相似了，只是这里多了一些异常处理 `runtime.makechan`: ```go // path: src/runtime/chan.go func makechan(t *chantype, size int) *hchan { ... var c *hchan // 针对不同情况下对 channel 实行不同的内存分配策略 switch { case mem == 0: // 无缓冲区,只给 hchan 分配一段内存 c = (*hchan)(mallocgc(hchanSize, nil, true)) c.buf = c.raceaddr() case elem.ptrdata == 0: // channel 不包含指针，给 hchan 和 缓冲区分配一段连续的内存 c = (*hchan)(mallocgc(hchanSize+mem, nil, true)) c.buf = add(unsafe.Pointer(c), hchanSize) default: // 单独给 hchan 和 缓冲区分配内存 c = new(hchan) c.buf = mallocgc(mem, elem, true) } // 初始化 hchan 的内部字段 c.elemsize = uint16(elem.size) c.elemtype = elem c.dataqsiz = uint(size) ... } ``` 这里省略了部分代码，包括一些异常处理 总之，`make` 相对于 `new` 来说，做的事情更多，`new` 只是开辟了内存空间， `make` 为更加复杂的数据结构开辟内存空间并对一些字段进行初始化 **注意**：有心细的同学可以发现，**`runtime,makemap`, `runtime,makeslice`, `runtime.makechan`返回的是指针类型，但并不意味着用 make 初始化后，返回的是指针类型**，这里上面列出来的是比较核心部分的源码，并不是所有的源码 想了解 make 的更多内容，大家可以尝试看一下 `map`， `slice` 和 `channel` 的源码 ## 灵魂拷问 这里有 2 个问题可以帮大家更好的去理解： 1. **可以用 new 去初始化 map, slice 和 channel 吗？** 首先我们回忆一下 `new` 的功能，简单理解如下： ```go var i int return &int ``` 如果我们要去初始化上面几种类型要怎么去做： ```go m := *new(map[int]int) // 先取值，因为 new 返回的是指针 s := *new([]int) ch := *new(chan int) ``` 在上述代码中，使用 `new` 去初始化这几个类型，是不会 panic 的 针对上述代码的情况，我们可以分类讨论： 1. **map**, new 没有对 map 做创建桶等初始操作，所以当我们**添加键值对的时候回 panic, 查询 和 删除不存在的 key 时不会引发 panic**, 因为查询和删除都要查找桶和 key的过程，如果没有对应的桶和key，查询返回零值，删除则不作操作 2. **channel**，也没有对 channel 的缓冲区开辟内存空间以及更多的内部初始话操作，所创建的 channel 始终是 nil, **往里面发送或从里面接收数据都会引发 panic** 3. **slice, 使用 new 创建的是 nil 切片，它是可以正常使用的，**因为在切片 append 的过程中调用 mallocgc 来申请到一块内存，返回一个新的切片，然后赋值给 nil 切片 2. **可以用 make 去初始化其他类型吗，如 int, string ?** 不可以，因为 make 没有对其他类型提供相应的底层方法 # 参考资料 * make 和 new [https://draveness.me/golang/docs/part2-foundation/ch05-keyword/golang-make-and-new/](https://draveness.me/golang/docs/part2-foundation/ch05-keyword/golang-make-and-new/) * map 源码分析 [https://mp.weixin.qq.com/s/2CDpE5wfoiNXm1agMAq4wA](https://mp.weixin.qq.com/s/2CDpE5wfoiNXm1agMAq4wA) * slice 源码分析 [https://mp.weixin.qq.com/s/MTZ0C9zYsNrb8wyIm2D8BA](https://mp.weixin.qq.com/s/MTZ0C9zYsNrb8wyIm2D8BA) * channel 源码分析 [https://mp.weixin.qq.com/s/MTZ0C9zYsNrb8wyIm2D8BA](https://mp.weixin.qq.com/s/MTZ0C9zYsNrb8wyIm2D8BA)