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Golang的make和new函数有什么区别 对比内存分配方式的底层差异

P粉602998670

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发布时间:2025-08-16 19:29:02

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来源于php中文网

原创

new用于分配任意类型的内存并返回指向零值的指针,而make专用于初始化切片、映射和通道并返回已初始化实例。1.new(t)为类型t分配清零内存并返回*t指针,适用于基本类型、结构体等;2.make仅用于创建切片、映射和通道,会初始化其内部结构使其可直接使用;3.声明变量时零值可能为nil(如切片、映射、通道),需make确保可用性;4.new是通用内存分配器,make则是特定复合类型的构造函数,封装了复杂初始化逻辑。

Golang的make和new函数有什么区别 对比内存分配方式的底层差异

Golang中的

make
new
函数,它们的核心区别在于用途和返回值的类型。简单来说,
new
负责分配内存并返回一个指向零值(zeroed value)的指针,而
make
则专门用于初始化切片(slice)、映射(map)和通道(channel)这三种内建类型,并返回一个已初始化(非零值)的实例。
new
是通用的内存分配器,而
make
则是特定复合数据结构的初始化器。

Golang的make和new函数有什么区别 对比内存分配方式的底层差异

解决方案

new
函数的工作方式相对直观。当你调用
new(T)
时,它会为类型
T
分配一块内存,并将这块内存清零(即所有位都设为零),然后返回一个指向这块内存的
*T
类型指针。这里的“零值”指的是该类型在Go语言中的默认初始值,比如整型是0,布尔型是false,字符串是空字符串"",指针是nil。
new
可以用于任何类型,无论是基本类型、结构体还是数组,它只是单纯地分配并清零内存,不进行任何额外的初始化操作。

make
函数则不同,它并非一个通用的内存分配函数。它仅限于创建切片、映射和通道。
make
的职责不仅仅是分配内存,更重要的是它会初始化这些复合数据结构的内部状态,使它们能够立即被使用。例如:

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Golang的make和new函数有什么区别 对比内存分配方式的底层差异
  • 切片 (Slice):
    make([]T, length, capacity)
    会分配一个底层数组,并创建一个切片头(包含指向底层数组的指针、长度和容量)来引用这个数组。这个底层数组会被零值化,但切片头本身是根据你提供的
    length
    capacity
    参数进行初始化的,而不是零值。
  • 映射 (Map):
    make(map[K]V)
    会分配一个哈希表结构,并初始化其内部状态,使其能够存储键值对。这包括分配桶(buckets)、设置负载因子等,而不是简单地清零一块内存。
  • 通道 (Channel):
    make(chan T, bufferSize)
    会分配一个环形缓冲区以及相关的互斥锁和等待队列,并初始化这些结构,使其能够进行发送和接收操作。

因此,

new
是“给我一块干净的内存,我来决定怎么用”,而
make
则是“给我一个能直接用的切片/映射/通道,你帮我把它的内部结构都搭好”。

Golang中何时应该使用make,何时使用new?

选择

make
还是
new
,很大程度上取决于你想要创建的类型以及你希望如何使用它。这并不是一个非此即彼的难题,更多的是关于理解Go语言对不同数据结构的设计哲学。

Golang的make和new函数有什么区别 对比内存分配方式的底层差异

当你需要为任何类型(包括自定义结构体、基本类型如

int
string
等)分配内存,并希望得到一个指向该类型零值的指针时,
new
是你的选择。比如,如果你想创建一个结构体的实例,并且希望通过指针来操作它,或者这个结构体比较大,你不想在栈上分配它(尽管Go的逃逸分析会帮你决定),那么
new(MyStruct)
就非常合适。它给你一个
*MyStruct
,所有字段都是其默认的零值。如果你只是声明一个变量,
var myStruct MyStruct
也会得到一个零值化的
MyStruct
,但它是一个值类型,而不是指针。

然而,对于切片、映射和通道这三种类型,你几乎总是需要使用

make
来初始化它们,除非你明确知道你想要一个
nil
的切片、映射或通道。声明一个
var mySlice []int
会得到一个
nil
切片,对其进行append操作通常没问题(Go运行时会处理),但如果你想直接通过索引访问或对
map
进行读写,
nil
会导致运行时错误(panic)。
make
确保这些复合类型被正确地构造,拥有必要的内部数据结构和容量,从而能够立即进行操作。例如,
make([]int, 5)
会创建一个长度为5的切片,底层有5个零值化的整数;
make(map[string]int)
会创建一个空的、可用的映射。我个人觉得,对于这三者,记住“能用”是关键,
make
就是为了让它们“能用”。

深入理解Golang中make和new的内存分配机制差异

从内存分配的底层视角来看,

new
make
的行为差异更为显著。

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new
函数执行的是一个相对简单的内存分配过程。当你调用
new(T)
时,Go运行时会在堆上(Heap)分配一块足够存储类型
T
值的内存空间。这块内存随后会被全部置为零。这个过程就像是操作系统给你一块干净的、空白的土地,你可以随意在上面建造你的房子(数据结构)。因为Go有垃圾回收机制,你不需要手动管理这块内存的释放。它的主要特点是通用性和“零值化”。无论你分配的是一个简单的
int
,还是一个复杂的嵌套结构体,
new
都只是分配并清零相应的字节数。

make
则不仅仅是分配内存那么简单,它还包含了类型特定的初始化逻辑。

  • 切片 (Slice): 当你
    make([]T, len, cap)
    时,Go运行时会在堆上分配一个底层数组(大小由
    cap
    决定)。这个数组的元素会被初始化为
    T
    的零值。同时,
    make
    还会创建一个切片头(一个包含三个字段的结构体:指向底层数组的指针、当前长度
    len
    和容量
    cap
    ),这个切片头通常会在栈上分配(如果切片变量没有逃逸到堆)。所以,
    make
    不仅分配了数据存储空间,还构建了访问和管理这块空间的“控制器”。
  • 映射 (Map):
    make(map[K]V)
    的底层实现更为复杂。它会分配一个哈希表结构,这包括一系列的桶(buckets,用于存储键值对)以及一些管理哈希表状态的元数据。这些结构会在堆上分配,并且
    make
    会执行一系列初始化操作,比如设置哈希函数、负载因子阈值等,以确保哈希表在插入第一个元素之前是有效且可用的。这远超简单的内存清零。
  • 通道 (Channel):
    make(chan T, bufferSize)
    同样涉及复杂的初始化。它会在堆上分配一个环形缓冲区(如果
    bufferSize > 0
    ),以及用于同步的互斥锁(mutex)和条件变量(cond vars)。
    make
    会初始化这些同步原语和缓冲区,使其能够安全地进行并发读写操作。

可以说,

new
是内存分配的“原子操作”,而
make
则是针对特定Go内置复合类型的“构造函数”,它封装了更复杂的内存分配和内部状态设置。

Golang中make和new与变量声明的关联与最佳实践

理解

make
new
,也需要把它们和Go语言中常规的变量声明方式联系起来看。这三者共同构成了Go中内存和变量管理的主要手段。

当你使用

var x Type
声明一个变量时,Go会根据
Type
的零值来初始化
x
。如果
Type
是一个值类型(如
int
,
bool
,
struct
),
x
会直接在栈上(或经过逃逸分析后在堆上)分配并初始化为零值。例如,
var i int
会得到
i=0
var s MyStruct
会得到一个所有字段都为零值的
MyStruct
实例。然而,如果
Type
是切片、映射或通道,它们的零值是
nil
。这意味着
var mySlice []int
会得到一个
nil
切片,它没有底层数组,不能直接进行索引访问(虽然
append
操作可以),尝试访问其元素会引发运行时错误。同样,
var myMap map[string]int
var myChan chan int
也都是
nil
,不能直接使用。

这就是

make
发挥作用的地方。对于切片、映射和通道,如果你打算立即使用它们(比如向切片中添加元素,向映射中插入键值对,或者在通道上发送/接收数据),那么务必使用
make
进行初始化。这是最佳实践,它能保证这些数据结构是可用的,避免运行时错误。

// 错误示范:nil map不能直接赋值
// var m map[string]int
// m["key"] = 1 // panic: assignment to entry in nil map

// 正确使用make初始化map
m := make(map[string]int)
m["key"] = 1 // OK

new
则更常用于获取一个指向自定义结构体零值的指针。虽然你也可以
var p *MyStruct
,但这样
p
会是
nil
,你还需要
p = &MyStruct{}
或者
p = new(MyStruct)
来分配内存。
new(MyStruct)
直接给你一个非
nil
*MyStruct
,其所有字段都已初始化为零值。我个人在创建结构体实例时,如果需要一个指针,更倾向于使用复合字面量
&MyStruct{}
,因为它允许我在创建的同时初始化字段,代码可读性更好。但
new
在某些场景下,比如泛型编程中需要一个通用指针时,依然有其独特的价值。

总结来说,

make
是Go语言中为三种特定内建复合类型量身定制的“工厂”,确保它们在创建时就具备完整功能。而
new
则是一个通用的“内存分配器”,它只负责提供一块清零的内存空间,并返回指向它的指针。理解它们各自的职责和使用场景,是写出健壮Go代码的关键一步。

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