揭秘 Go 中的 new() 和 make() 函数

news2024/11/17 20:47:50

Go（或 Golang）是一种现代、静态类型、编译型的编程语言，专为构建可扩展、并发和高效的软件而设计。它提供了各种内置的函数和特性，帮助开发人员编写简洁高效的代码。其中包括 new() 和 make() 函数，这两个函数乍看起来可能相似，但在 Go 中用于不同的目的，对于内存分配和数据初始化至关重要。

在本博客文章中，我们将探讨 new() 和 make() 函数之间的区别，了解何时以及如何有效地使用它们。

`new()` 和 `make()` 函数

new() 和 make() 都是 Go 中的内置函数，用于分配内存。然而，它们用于不同的数据类型和场景：

`new()` 函数：

new() 用于为值类型（例如整数、浮点数、结构体）分配内存，并返回指向新分配的零值的指针。
它接受一个参数，即类型，并返回该类型的指针。

`make()` 函数：

make() 用于创建和初始化切片、映射和通道，这些都是 Go 中的引用类型。
它根据类型的不同接受两个或三个参数，并返回一个已初始化（非零值）的值，可以立即使用。

理解 `new()` 函数

new() 函数的语法非常简单，如下所示：

func new(Type) *Type

这里的 Type 表示我们想要为其分配内存的值的类型。让我们看一个如何使用 new() 的示例。

在这个示例中，我们使用 new() 创建了 Person 结构体的一个新实例，然后使用指针分配值给其字段。

package main

import "fmt"

type Person struct {
    Name string
    Age  int
}

func main() {
    // Using new() to allocate memory for a Person struct
    p := new(Person)

    fmt.Printf("%T\n", p)

    // Accessing struct fields using the pointer
    p.Name = "Alice"
    p.Age = 30

    // Displaying the values
    fmt.Println("Name:", p.Name)
    fmt.Println("Age:", p.Age)
}

这个程序将产生如下所示的输出。

> go run main.go
*main.Person
Name: Alice
Age: 30

理解 `make()` 函数

make() 函数的语法取决于它所用于的类型。

对于切片（Slices）

func make([]Type, len, cap) []Type

Type：切片将保存的元素类型。
len：切片的初始长度。
cap：切片的容量，这是可选的，并用于指定底层数组的容量。如果未提供，它默认与长度相同。

使用 make() 创建切片的示例：

package main

import "fmt"

func main() {
    // Using make() to create a slice of integers
    numbers := make([]int, 5, 10)

    // Displaying the slice's length, capacity, and values
    fmt.Println("Length:", len(numbers))
    fmt.Println("Capacity:", cap(numbers))
    fmt.Println("Values:", numbers)

    // Using make() to create a slice of integers
    numbersWithoutOptional := make([]int, 5)

    // Displaying the slice's length, capacity, and values
    fmt.Println("Length:", len(numbersWithoutOptional))
    fmt.Println("Capacity:", cap(numbersWithoutOptional))
    fmt.Println("Values:", numbersWithoutOptional)
}

此程序将产生如下输出。

> go run main.go
Length: 5
Capacity: 10
Values: [0 0 0 0 0]
Length: 5
Capacity: 5
Values: [0 0 0 0 0]

对于映射（Maps）

func make(map[KeyType]ValueType, initialCapacity int) map[KeyType]ValueType

KeyType：映射中键的类型。
ValueType：与键关联的值的类型。
initialCapacity：映射的初始容量。这是可选的，但当预先知道元素数量时，可以用于优化性能。

使用 make() 创建映射的示例：

package main

import "fmt"

func main() {
    // Using make() to create a map of string keys and int values
    scores := make(map[string]int)
    // Adding values to the map
    scores["Alice"] = 95
    scores["Bob"] = 87
    // Displaying the map
    fmt.Println("Scores:", scores)
}
> go run main.go
Scores: map[Alice:95 Bob:87]

对于通道（Channels）

func make(chan Type, capacity int) chan Type

Type：可以通过通道发送和接收的值的类型。
capacity：通道的缓冲区大小。如果设置为0，通道是无缓冲的。

使用 make() 创建通道的示例：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    // Using make() to create an unbuffered channel of integers
    ch := make(chan int)
    // Sending data into the channel using a goroutine
    go func() {
        for i := 1; i <= 5; i++ {
            ch <- i
            time.Sleep(time.Second) // Simulating some work before sending the next value
        }
        close(ch)
    }()
    // Receiving data from the channel
    for num := range ch {
        fmt.Println("Received:", num)
    }
}
> go run main.go
Received: 1
Received: 2
Received: 3
Received: 4
Received: 5