Go语言中new与make的深度解析

在 Go 语言中，new 和 make 是两个用于内存分配的内置函数，但它们的作用和使用场景有显著区别。

理解它们的核心在于：

• new(T): 为类型 T 分配内存，并将其初始化为零值，然后返回一个指向该内存的指针 (*T)。
• make(T, args...): 仅用于 slice、map 和 channel 这三种引用类型的创建和初始化。它返回的是类型 T 本身（而不是指针 *T），并且这个 T 已经被正确初始化，可以直接使用。

下面详细解释：

new

1. 作用：

   • 分配内存。
   • 将分配的内存清零（设置为相应类型的零值）。
   • 返回一个指向新分配的零值 T 的指针 (*T)。

2. 语法：

   p := new(T)
   

   其中 T 可以是任何类型。

3. 返回值：

   • 一个指向类型 T 的指针 (*T)。

4. 适用类型：

   • 几乎所有类型，包括基本类型（int, string, bool等）、结构体（struct）、数组（array）等。
   • 也可以用于 slice, map, channel，但通常不这么用，因为 new 返回的是指向这些引用类型本身的指针，而引用类型本身在未初始化时是 nil。

5. 示例：

   // 为 int 分配内存，i 是 *int 类型，*i 的值是 0
   var i *int = new(int)
   fmt.Printf("i: %p, *i: %d\n", i, *i) // *i 是 0
   
   // 为自定义结构体 MyStruct 分配内存，s 是 *MyStruct 类型
   type MyStruct struct {
       Field1 int
       Field2 string
   }
   var s *MyStruct = new(MyStruct)
   fmt.Printf("s: %p, s.Field1: %d, s.Field2: '%s'\n", s, s.Field1, s.Field2) // s.Field1 是 0, s.Field2 是 ""
   
   // 对于引用类型（不推荐，但可以这么做）
   var sl *[]int = new([]int) // sl 是 *[]int 类型，*sl 的值是 nil
   fmt.Printf("sl: %p, *sl == nil: %t\n", sl, *sl == nil) // *sl 是 nil，无法直接使用 append 等操作
   
   var m *map[string]int = new(map[string]int) // m 是 *map[string]int 类型，*m 的值是 nil
   fmt.Printf("m: %p, *m == nil: %t\n", m, *m == nil) // *m 是 nil，无法直接赋值
   

make

1. 作用：

   • 仅用于 slice、map 和 channel 这三种内置引用类型的创建。
   • 它不仅分配内存，还会初始化这些类型的内部数据结构，使其立即可用。

2. 语法：

   • Slice: make([]T, length, capacity) 或 make([]T, length) (capacity 默认为 length)
   • Map: make(map[K]V, initialCapacity) 或 make(map[K]V) (initialCapacity 可选)
   • Channel: make(chan T, bufferCapacity) 或 make(chan T) (bufferCapacity 可选，默认为0，即无缓冲)

3. 返回值：

   • 返回的是初始化后的类型 T 本身（例如 []int, map[string]int, chan int），而不是指针。

4. 适用类型：

   • 只能是 slice, map, channel。

5. 示例：

   // 创建一个长度为 5，容量为 10 的 int 切片
   s1 := make([]int, 5, 10)
   fmt.Printf("s1: %v, len: %d, cap: %d\n", s1, len(s1), cap(s1)) // s1: [0 0 0 0 0], len: 5, cap: 10
   s1[0] = 100 // 可以直接使用
   
   // 创建一个初始容量（可选）的 map
   m1 := make(map[string]int)
   m1["age"] = 30 // 可以直接使用
   fmt.Printf("m1: %v\n", m1)
   
   // 创建一个带缓冲的 channel
   ch1 := make(chan int, 1)
   ch1 <- 1 // 可以直接使用
   fmt.Printf("Received from ch1: %d\n", <-ch1)
   

核心区别总结

为什么 make 只用于 slice, map, channel？

这三种类型在 Go 中是引用类型，它们内部不仅仅是一块简单的内存区域，还包含了更复杂的数据结构：

• Slice: 内部包含指向底层数组的指针、长度（len）和容量（cap）。make 会分配底层数组并设置这些元数据。
• Map: 内部通常是哈希表的实现。make 会初始化这个哈希表结构。
• Channel: 内部包含用于 goroutine 间同步和通信的机制，可能还有缓冲区。make 会设置这些。

如果对这些类型使用 new：

var s *[]int = new([]int) // *s 是一个 nil slice
var m *map[string]int = new(map[string]int) // *m 是一个 nil map
var c *chan int = new(chan int) // *c 是一个 nil channel

你会得到一个指向 nil slice/map/channel 的指针。这个 nil 状态的引用类型是不能直接使用的（例如，不能向 nil map 添加键值对，不能向 nil slice append 元素，不能向 nil channel 发送数据）。你需要先用 make 来初始化它们。

何时使用哪个？

• 使用 new(T)：

  • 当你需要一个指向某个类型 T 的变量，并且希望它被初始化为其零值时。
  • 最常见的场景是为结构体分配内存并获取其指针，然后填充字段：

    type Point struct{ X, Y int }
    p := new(Point) // p 是 *Point，p.X 和 p.Y 都是 0
    p.X = 10
    

    这等价于：

    var p Point // p 是 Point，p.X 和 p.Y 都是 0
    ptr := &p   // ptr 是 *Point
    ptr.X = 10
    

    或者更简洁的复合字面量：

    p := &Point{} // p 是 *Point，p.X 和 p.Y 都是 0
    p.X = 10
    

• 使用 make(T, args...)：

  • 当你需要创建一个 slice、map 或 channel，并希望它们被正确初始化以便立即使用时。这是创建这三种类型的标准方式。

记住这个简单的规则：

• 要创建 slice, map, channel，请使用 make。
• 要为其他类型（如 int, string, struct, array）分配内存并获取指向其零值的指针，请使用 new（或者更常见的，使用复合字面量 &T{}）。