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Golang通脈之指標

指標的概念

指標是儲存另一個變數的記憶體地址的變數。

變數是一種使用方便的佔位符,用於引用計算機記憶體地址。

一個指標變數可以指向任何一個值的記憶體地址。

在上面的圖中,變數b的值為156,儲存在記憶體地址0x1040a124變數a持有b的地址,現在a被認為指向b

區別於C/C++中的指標,Go語言中的指標不能進行偏移和運算,是安全指標。

要搞明白Go語言中的指標需要先知道3個概念:指標地址、指標型別和指標取值。

Go語言中的指標不能進行偏移和運算,因此Go語言中的指標操作非常簡單,只需要記住兩個符號:&(取地址)和*(根據地址取值)。

宣告指標

宣告指標,*T是指標變數的型別,它指向T型別的值。

var var_name *var-type

var-type 為指標型別,var_name 為指標變數名,* 號用於指定變數是作為一個指標。

var ip *int        /* 指向整型*/
var fp *float32    /* 指向浮點型 */

示例程式碼:

func main() {
   var a int= 20   /* 宣告實際變數 */
   var ip *int        /* 宣告指標變數 */

   ip = &a  /* 指標變數的儲存地址 */
   fmt.Printf("a 變數的地址是: %x\n", &a  )
   /* 指標變數的儲存地址 */
   fmt.Printf("ip 變數的儲存地址: %x\n", ip )
   /* 使用指標訪問值 */
   fmt.Printf("*ip 變數的值: %d\n", *ip )
}

執行結果:

a 變數的地址是: 20818a220
ip 變數的儲存地址: 20818a220
*ip 變數的值: 20

示例程式碼:

type name int8
type first struct {
	a int
	b bool
	name
}

func main() {
	a := new(first)
	a.a = 1
	a.name = 11
	fmt.Println(a.b, a.a, a.name)
}

執行結果:

false 1 11

未初始化的變數自動賦上初始值

type name int8
type first struct {
	a int
	b bool
	name
}

func main() {
	var a = first{1, false, 2}
	var b *first = &a
	fmt.Println(a.b, a.a, a.name, &a, b.a, &b, (*b).a)
}

執行結果:

false 1 2 &{1 false 2} 1 0xc042068018 1

獲取指標地址在指標變數前加&的方式

指標地址和指標型別

每個變數在執行時都擁有一個地址,這個地址代表變數在記憶體中的位置。Go語言中使用&字元放在變數前面對變數進行“取地址”操作。 Go語言中的值型別(int、float、bool、string、array、struct)都有對應的指標型別,如:*int*int64*string等。

取變數指標的語法如下:

ptr := &v    // v的型別為T       取v的地址   其實就是把v的地址引用給了ptr,此時v和ptr指向了同一塊記憶體地址,任一變數值的修改都會影響另一個變數的值

其中:

  • v:代表被取地址的變數,型別為T
  • ptr:用於接收地址的變數,ptr的型別就為*T,稱做T的指標型別。*代表指標。
func main() {
   var a int = 10   
   fmt.Printf("變數a的地址: %x\n", &a  )
   b := &a
   fmt.Printf("變數b: %v\n", b  )
   fmt.Printf("變數b的地址: %v\n", &b  )
}

執行結果:

變數a的地址: 0x20818a220
變數b: 0x20818a220
變數b的地址: 0x263e94530

b := &a的圖示:

指標取值

在對普通變數使用&操作符取地址後會獲得這個變數的指標,然後可以對指標使用*操作,也就是指標取值,程式碼如下。

func main() {
	//指標取值
	a := 10
	b := &a // 取變數a的地址,將指標儲存到b中
	fmt.Printf("type of b:%T\n", b)
	c := *b // 指標取值(根據指標去記憶體取值)
	fmt.Printf("type of c:%T\n", c)
	fmt.Printf("value of c:%v\n", c)
}

輸出如下:

type of b:*int
type of c:int
value of c:10

總結: 取地址操作符&和取值操作符*是一對互補操作符,&取出地址,*根據地址取出地址指向的值。

變數、指標地址、指標變數、取地址、取值的相互關係和特性如下:

  • 對變數進行取地址(&)操作,可以獲得這個變數的指標變數。
  • 指標變數的值是指標地址。
  • 對指標變數進行取值(*)操作,可以獲得指標變數指向的原變數的值。

使用指標傳遞函式的引數

func change(val *int) {  
    *val = 55
}
func main() {  
    a := 58
    fmt.Println("value of a before function call is",a)
    b := &a
    change(b)
    fmt.Println("value of a after function call is", a)
}

執行結果

value of a before function call is 58  
value of a after function call is 55  

不要將一個指向陣列的指標傳遞給函式。使用切片。

假設想對函式內的陣列進行一些修改,並且對呼叫者可以看到函式內的陣列所做的更改。一種方法是將一個指向陣列的指標傳遞給函式。

func modify(arr *[3]int) {  
    (*arr)[0] = 90
}

func main() {  
    a := [3]int{89, 90, 91}
    modify(&a)
    fmt.Println(a)
}

執行結果

[90 90 91]

示例程式碼:

func modify(arr *[3]int) {  
    arr[0] = 90
}

func main() {  
    a := [3]int{89, 90, 91}
    modify(&a)
    fmt.Println(a)
}

執行結果

[90 90 91]

雖然將指標傳遞給一個數組作為函式的引數並對其進行修改,但這並不是實現這一目標的慣用方法。切片是首選:

func modify(sls []int) {  
    sls[0] = 90
}

func main() {  
    a := [3]int{89, 90, 91}
    modify(a[:])
    fmt.Println(a)
}

執行結果:

[90 90 91]

Go不支援指標演算法。

func main() {
	b := [...]int{109, 110, 111} p := &b p++ 
}

nvalid operation: p++ (non-numeric type *[3]int)

指標陣列

有一種情況,我們可能需要儲存陣列,這樣就需要使用到指標。

const MAX int = 3

func main() {
   a := []int{10,100,200}
   var i int
   var ptr [MAX]*int;

   for  i = 0; i < MAX; i++ {
      ptr[i] = &a[i] /* 整數地址賦值給指標陣列 */
   }

   for  i = 0; i < MAX; i++ {
      fmt.Printf("a[%d] = %d\n", i,*ptr[i] )
   } 
}
結果
a[0] = 10
a[1] = 100
a[2] = 200

指標的指標

如果一個指標變數存放的又是另一個指標變數的地址,則稱這個指標變數為指向指標的指標變數。

func main() {

   var a int
   var ptr *int
   var pptr **int

   a = 3000

   /* 指標 ptr 地址 */
   ptr = &a

   /* 指向指標 ptr 地址 */
   pptr = &ptr

   /* 獲取 pptr 的值 */
   fmt.Printf("變數 a = %d\n", a )
   fmt.Printf("指標變數 *ptr = %d\n", *ptr )
   fmt.Printf("指向指標的指標變數 **pptr = %d\n", **pptr)
}
結果
變數 a = 3000
指標變數 *ptr = 3000
指向指標的指標變數 **pptr = 3000

指標作為函式引數

package main

import "fmt"

func main() {
   /* 定義區域性變數 */
   var a int = 100
   var b int= 200

   fmt.Printf("交換前 a 的值 : %d\n", a )
   fmt.Printf("交換前 b 的值 : %d\n", b )

   /* 呼叫函式用於交換值
   * &a 指向 a 變數的地址
   * &b 指向 b 變數的地址
   */
   swap(&a, &b);

   fmt.Printf("交換後 a 的值 : %d\n", a )
   fmt.Printf("交換後 b 的值 : %d\n", b )
}

func swap(x *int, y *int) {
   var temp int
   temp = *x    /* 儲存 x 地址的值 */
   *x = *y      /* 將 y 賦值給 x */
   *y = temp    /* 將 temp 賦值給 y */
}
結果
交換前 a 的值 : 100
交換前 b 的值 : 200
交換後 a 的值 : 200
交換後 b 的值 : 100

空指標

Go 空指標 當一個指標被定義後沒有分配到任何變數時,它的值為 nil。 nil 指標也稱為空指標。 nil在概念上和其它語言的null、None、nil、NULL一樣,都指代零值或空值。 一個指標變數通常縮寫為 ptr。

空指標判斷:

if(ptr != nil)     /* ptr 不是空指標 */
if(ptr == nil)    /* ptr 是空指標 */
func main() {
   var sp *string
   *sp = "張三"
   fmt.Println(*sp)
}

執行這些程式碼,會看到如下錯誤資訊:

panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference

這是因為指標型別的變數如果沒有分配記憶體,就預設是零值 nil,它沒有指向的記憶體,所以無法使用,強行使用就會得到以上 nil 指標錯誤。

指標使用

  1. 指標可以修改指向資料的值;
  2. 在變數賦值,引數傳值的時候可以節省記憶體。

注意事項

  1. 不要對 map、slice、channel 這類引用型別使用指標;
  2. 如果需要修改方法接收者內部的資料或者狀態時,需要使用指標;
  3. 如果需要修改引數的值或者內部資料時,也需要使用指標型別的引數;
  4. 如果是比較大的結構體,每次引數傳遞或者呼叫方法都要記憶體拷貝,記憶體佔用多,這時候可以考慮使用指標;
  5. 像 int、bool 這樣的小資料型別沒必要使用指標;
  6. 如果需要併發安全,則儘可能地不要使用指標,使用指標一定要保證併發安全;
  7. 指標最好不要巢狀,也就是不要使用一個指向指標的指標,雖然 Go 語言允許這麼做,但是這會使程式碼變得異常複雜。

new 和 make

我們知道對於值型別來說,即使只宣告一個變數,沒有對其初始化,該變數也會有分配好的記憶體。

func main() {
   var s string
   fmt.Printf("%p\n",&s)
}

結構體也是值型別,比如 var wg sync.WaitGroup 宣告的變數 wg ,不進行初始化也可以直接使用,Go 語言自動分配了記憶體,所以可以直接使用,不會報 nil 異常。

於是可以得到結論:如果要對一個變數賦值,這個變數必須有對應的分配好的記憶體,這樣才可以對這塊記憶體操作,完成賦值的目的。

其實不止賦值操作,對於指標變數,如果沒有分配記憶體,取值操作一樣會報 nil 異常,因為沒有可以操作的記憶體

所以一個變數必須要經過宣告、記憶體分配才能賦值,才可以在宣告的時候進行初始化。指標型別在宣告的時候,Go 語言並沒有自動分配記憶體,所以不能對其進行賦值操作,這和值型別不一樣。map 和 chan 也一樣,因為它們本質上也是指標型別。

要分配記憶體,就引出來了內建函式new()和make()。 Go語言中new和make是內建的兩個函式,主要用來分配記憶體。

new

new是一個內建的函式,它的函式簽名如下:

// The new built-in function allocates memory. The first argument is a type,
// not a value, and the value returned is a pointer to a newly
// allocated zero value of that type.
func new(Type) *Type

其中,

  • Type表示型別,new函式只接受一個引數,這個引數是一個型別
  • *Type表示型別指標,new函式返回一個指向該型別記憶體地址的指標。

它的作用就是根據傳入的型別申請一塊記憶體,然後返回指向這塊記憶體的指標,指標指向的資料就是該型別的零值:

func main() {
	a := new(int)
	b := new(bool)
	fmt.Printf("%T\n", a) // *int
	fmt.Printf("%T\n", b) // *bool
	fmt.Println(*a)       // 0
	fmt.Println(*b)       // false
}	

通過 new 函式分配記憶體並返回指向該記憶體的指標後,就可以通過該指標對這塊記憶體進行賦值、取值等操作。

make

make也是用於記憶體分配的,區別於new,它只用於slicemap以及chan的記憶體建立,而且它返回的型別就是這三個型別本身,而不是他們的指標型別,因為這三種類型就是引用型別,所以就沒有必要返回他們的指標了。make函式的函式簽名如下:

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

在使用 make 函式建立 map 的時候,其實呼叫的是 makemap 函式:

// makemap implements Go map creation for make(map[k]v, hint).
func makemap(t *maptype, hint int, h *hmap) *hmap{
  //省略無關程式碼
}

makemap 函式返回的是 *hmap 型別,而 hmap 是一個結構體,它的定義如下所示:

// A header for a Go map.
type hmap struct {
   // Note: the format of the hmap is also encoded in cmd/compile/internal/gc/reflect.go.
   // Make sure this stays in sync with the compiler's definition.
   count     int // # live cells == size of map.  Must be first (used by len() builtin)
   flags     uint8
   B         uint8  // log_2 of # of buckets (can hold up to loadFactor * 2^B items)
   noverflow uint16 // approximate number of overflow buckets; see incrnoverflow for details
   hash0     uint32 // hash seed
   buckets    unsafe.Pointer // array of 2^B Buckets. may be nil if count==0.
   oldbuckets unsafe.Pointer // previous bucket array of half the size, non-nil only when growing
   nevacuate  uintptr        // progress counter for evacuation (buckets less than this have been evacuated)
   extra *mapextra // optional fields
}

可以看到, map 關鍵字其實非常複雜,它包含 map 的大小 count、儲存桶 buckets 等。要想使用這樣的 hmap,不是簡單地通過 new 函式返回一個 *hmap 就可以,還需要對其進行初始化,這就是 make 函式要做的事情:

m:=make(map[string]int,10)

其實 make 函式就是 map 型別的工廠函式,它可以根據傳遞它的 K-V 鍵值對型別,建立不同型別的 map,同時可以初始化 map 的大小。

make 函式不只是 map 型別的工廠函式,還是 chan、slice 的工廠函式。它同時可以用於 slice、chan 和 map 這三種類型的初始化。

make函式是無可替代的,在使用slice、map以及channel的時候,都需要使用make進行初始化,然後才可以對它們進行操作。

new與make的區別

  1. 二者都是用來做記憶體分配的。
  2. make只用於slice、map以及channel的初始化,返回的還是這三個引用型別本身;
  3. new用於型別的記憶體分配,並且記憶體對應的值為型別零值,返回的是指向對應型別零值的指標。

指標的概念

指標是儲存另一個變數的記憶體地址的變數。

變數是一種使用方便的佔位符,用於引用計算機記憶體地址。

一個指標變數可以指向任何一個值的記憶體地址。

在上面的圖中,變數b的值為156,儲存在記憶體地址0x1040a124變數a持有b的地址,現在a被認為指向b

區別於C/C++中的指標,Go語言中的指標不能進行偏移和運算,是安全指標。

要搞明白Go語言中的指標需要先知道3個概念:指標地址、指標型別和指標取值。

Go語言中的指標不能進行偏移和運算,因此Go語言中的指標操作非常簡單,只需要記住兩個符號:&(取地址)和*(根據地址取值)。

宣告指標

宣告指標,*T是指標變數的型別,它指向T型別的值。

var var_name *var-type

var-type 為指標型別,var_name 為指標變數名,* 號用於指定變數是作為一個指標。

var ip *int        /* 指向整型*/
var fp *float32    /* 指向浮點型 */

示例程式碼:

func main() {
   var a int= 20   /* 宣告實際變數 */
   var ip *int        /* 宣告指標變數 */

   ip = &a  /* 指標變數的儲存地址 */
   fmt.Printf("a 變數的地址是: %x\n", &a  )
   /* 指標變數的儲存地址 */
   fmt.Printf("ip 變數的儲存地址: %x\n", ip )
   /* 使用指標訪問值 */
   fmt.Printf("*ip 變數的值: %d\n", *ip )
}

執行結果:

a 變數的地址是: 20818a220
ip 變數的儲存地址: 20818a220
*ip 變數的值: 20

示例程式碼:

type name int8
type first struct {
	a int
	b bool
	name
}

func main() {
	a := new(first)
	a.a = 1
	a.name = 11
	fmt.Println(a.b, a.a, a.name)
}

執行結果:

false 1 11

未初始化的變數自動賦上初始值

type name int8
type first struct {
	a int
	b bool
	name
}

func main() {
	var a = first{1, false, 2}
	var b *first = &a
	fmt.Println(a.b, a.a, a.name, &a, b.a, &b, (*b).a)
}

執行結果:

false 1 2 &{1 false 2} 1 0xc042068018 1

獲取指標地址在指標變數前加&的方式

指標地址和指標型別

每個變數在執行時都擁有一個地址,這個地址代表變數在記憶體中的位置。Go語言中使用&字元放在變數前面對變數進行“取地址”操作。 Go語言中的值型別(int、float、bool、string、array、struct)都有對應的指標型別,如:*int*int64*string等。

取變數指標的語法如下:

ptr := &v    // v的型別為T       取v的地址   其實就是把v的地址引用給了ptr,此時v和ptr指向了同一塊記憶體地址,任一變數值的修改都會影響另一個變數的值

其中:

  • v:代表被取地址的變數,型別為T
  • ptr:用於接收地址的變數,ptr的型別就為*T,稱做T的指標型別。*代表指標。
func main() {
   var a int = 10   
   fmt.Printf("變數a的地址: %x\n", &a  )
   b := &a
   fmt.Printf("變數b: %v\n", b  )
   fmt.Printf("變數b的地址: %v\n", &b  )
}

執行結果:

變數a的地址: 0x20818a220
變數b: 0x20818a220
變數b的地址: 0x263e94530

b := &a的圖示:

指標取值

在對普通變數使用&操作符取地址後會獲得這個變數的指標,然後可以對指標使用*操作,也就是指標取值,程式碼如下。

func main() {
	//指標取值
	a := 10
	b := &a // 取變數a的地址,將指標儲存到b中
	fmt.Printf("type of b:%T\n", b)
	c := *b // 指標取值(根據指標去記憶體取值)
	fmt.Printf("type of c:%T\n", c)
	fmt.Printf("value of c:%v\n", c)
}

輸出如下:

type of b:*int
type of c:int
value of c:10

總結: 取地址操作符&和取值操作符*是一對互補操作符,&取出地址,*根據地址取出地址指向的值。

變數、指標地址、指標變數、取地址、取值的相互關係和特性如下:

  • 對變數進行取地址(&)操作,可以獲得這個變數的指標變數。
  • 指標變數的值是指標地址。
  • 對指標變數進行取值(*)操作,可以獲得指標變數指向的原變數的值。

使用指標傳遞函式的引數

func change(val *int) {  
    *val = 55
}
func main() {  
    a := 58
    fmt.Println("value of a before function call is",a)
    b := &a
    change(b)
    fmt.Println("value of a after function call is", a)
}

執行結果

value of a before function call is 58  
value of a after function call is 55  

不要將一個指向陣列的指標傳遞給函式。使用切片。

假設想對函式內的陣列進行一些修改,並且對呼叫者可以看到函式內的陣列所做的更改。一種方法是將一個指向陣列的指標傳遞給函式。

func modify(arr *[3]int) {  
    (*arr)[0] = 90
}

func main() {  
    a := [3]int{89, 90, 91}
    modify(&a)
    fmt.Println(a)
}

執行結果

[90 90 91]

示例程式碼:

func modify(arr *[3]int) {  
    arr[0] = 90
}

func main() {  
    a := [3]int{89, 90, 91}
    modify(&a)
    fmt.Println(a)
}

執行結果

[90 90 91]

雖然將指標傳遞給一個數組作為函式的引數並對其進行修改,但這並不是實現這一目標的慣用方法。切片是首選:

func modify(sls []int) {  
    sls[0] = 90
}

func main() {  
    a := [3]int{89, 90, 91}
    modify(a[:])
    fmt.Println(a)
}

執行結果:

[90 90 91]

Go不支援指標演算法。

func main() {
	b := [...]int{109, 110, 111} p := &b p++ 
}

nvalid operation: p++ (non-numeric type *[3]int)

指標陣列

有一種情況,我們可能需要儲存陣列,這樣就需要使用到指標。

const MAX int = 3

func main() {
   a := []int{10,100,200}
   var i int
   var ptr [MAX]*int;

   for  i = 0; i < MAX; i++ {
      ptr[i] = &a[i] /* 整數地址賦值給指標陣列 */
   }

   for  i = 0; i < MAX; i++ {
      fmt.Printf("a[%d] = %d\n", i,*ptr[i] )
   } 
}
結果
a[0] = 10
a[1] = 100
a[2] = 200

指標的指標

如果一個指標變數存放的又是另一個指標變數的地址,則稱這個指標變數為指向指標的指標變數。

func main() {

   var a int
   var ptr *int
   var pptr **int

   a = 3000

   /* 指標 ptr 地址 */
   ptr = &a

   /* 指向指標 ptr 地址 */
   pptr = &ptr

   /* 獲取 pptr 的值 */
   fmt.Printf("變數 a = %d\n", a )
   fmt.Printf("指標變數 *ptr = %d\n", *ptr )
   fmt.Printf("指向指標的指標變數 **pptr = %d\n", **pptr)
}
結果
變數 a = 3000
指標變數 *ptr = 3000
指向指標的指標變數 **pptr = 3000

指標作為函式引數

package main

import "fmt"

func main() {
   /* 定義區域性變數 */
   var a int = 100
   var b int= 200

   fmt.Printf("交換前 a 的值 : %d\n", a )
   fmt.Printf("交換前 b 的值 : %d\n", b )

   /* 呼叫函式用於交換值
   * &a 指向 a 變數的地址
   * &b 指向 b 變數的地址
   */
   swap(&a, &b);

   fmt.Printf("交換後 a 的值 : %d\n", a )
   fmt.Printf("交換後 b 的值 : %d\n", b )
}

func swap(x *int, y *int) {
   var temp int
   temp = *x    /* 儲存 x 地址的值 */
   *x = *y      /* 將 y 賦值給 x */
   *y = temp    /* 將 temp 賦值給 y */
}
結果
交換前 a 的值 : 100
交換前 b 的值 : 200
交換後 a 的值 : 200
交換後 b 的值 : 100

空指標

Go 空指標 當一個指標被定義後沒有分配到任何變數時,它的值為 nil。 nil 指標也稱為空指標。 nil在概念上和其它語言的null、None、nil、NULL一樣,都指代零值或空值。 一個指標變數通常縮寫為 ptr。

空指標判斷:

if(ptr != nil)     /* ptr 不是空指標 */
if(ptr == nil)    /* ptr 是空指標 */
func main() {
   var sp *string
   *sp = "張三"
   fmt.Println(*sp)
}

執行這些程式碼,會看到如下錯誤資訊:

panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference

這是因為指標型別的變數如果沒有分配記憶體,就預設是零值 nil,它沒有指向的記憶體,所以無法使用,強行使用就會得到以上 nil 指標錯誤。

指標使用

  1. 指標可以修改指向資料的值;
  2. 在變數賦值,引數傳值的時候可以節省記憶體。

注意事項

  1. 不要對 map、slice、channel 這類引用型別使用指標;
  2. 如果需要修改方法接收者內部的資料或者狀態時,需要使用指標;
  3. 如果需要修改引數的值或者內部資料時,也需要使用指標型別的引數;
  4. 如果是比較大的結構體,每次引數傳遞或者呼叫方法都要記憶體拷貝,記憶體佔用多,這時候可以考慮使用指標;
  5. 像 int、bool 這樣的小資料型別沒必要使用指標;
  6. 如果需要併發安全,則儘可能地不要使用指標,使用指標一定要保證併發安全;
  7. 指標最好不要巢狀,也就是不要使用一個指向指標的指標,雖然 Go 語言允許這麼做,但是這會使程式碼變得異常複雜。

new 和 make

我們知道對於值型別來說,即使只宣告一個變數,沒有對其初始化,該變數也會有分配好的記憶體。

func main() {
   var s string
   fmt.Printf("%p\n",&s)
}

結構體也是值型別,比如 var wg sync.WaitGroup 宣告的變數 wg ,不進行初始化也可以直接使用,Go 語言自動分配了記憶體,所以可以直接使用,不會報 nil 異常。

於是可以得到結論:如果要對一個變數賦值,這個變數必須有對應的分配好的記憶體,這樣才可以對這塊記憶體操作,完成賦值的目的。

其實不止賦值操作,對於指標變數,如果沒有分配記憶體,取值操作一樣會報 nil 異常,因為沒有可以操作的記憶體

所以一個變數必須要經過宣告、記憶體分配才能賦值,才可以在宣告的時候進行初始化。指標型別在宣告的時候,Go 語言並沒有自動分配記憶體,所以不能對其進行賦值操作,這和值型別不一樣。map 和 chan 也一樣,因為它們本質上也是指標型別。

要分配記憶體,就引出來了內建函式new()和make()。 Go語言中new和make是內建的兩個函式,主要用來分配記憶體。

new

new是一個內建的函式,它的函式簽名如下:

// The new built-in function allocates memory. The first argument is a type,
// not a value, and the value returned is a pointer to a newly
// allocated zero value of that type.
func new(Type) *Type

其中,

  • Type表示型別,new函式只接受一個引數,這個引數是一個型別
  • *Type表示型別指標,new函式返回一個指向該型別記憶體地址的指標。

它的作用就是根據傳入的型別申請一塊記憶體,然後返回指向這塊記憶體的指標,指標指向的資料就是該型別的零值:

func main() {
	a := new(int)
	b := new(bool)
	fmt.Printf("%T\n", a) // *int
	fmt.Printf("%T\n", b) // *bool
	fmt.Println(*a)       // 0
	fmt.Println(*b)       // false
}	

通過 new 函式分配記憶體並返回指向該記憶體的指標後,就可以通過該指標對這塊記憶體進行賦值、取值等操作。

make

make也是用於記憶體分配的,區別於new,它只用於slicemap以及chan的記憶體建立,而且它返回的型別就是這三個型別本身,而不是他們的指標型別,因為這三種類型就是引用型別,所以就沒有必要返回他們的指標了。make函式的函式簽名如下:

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

在使用 make 函式建立 map 的時候,其實呼叫的是 makemap 函式:

// makemap implements Go map creation for make(map[k]v, hint).
func makemap(t *maptype, hint int, h *hmap) *hmap{
  //省略無關程式碼
}

makemap 函式返回的是 *hmap 型別,而 hmap 是一個結構體,它的定義如下所示:

// A header for a Go map.
type hmap struct {
   // Note: the format of the hmap is also encoded in cmd/compile/internal/gc/reflect.go.
   // Make sure this stays in sync with the compiler's definition.
   count     int // # live cells == size of map.  Must be first (used by len() builtin)
   flags     uint8
   B         uint8  // log_2 of # of buckets (can hold up to loadFactor * 2^B items)
   noverflow uint16 // approximate number of overflow buckets; see incrnoverflow for details
   hash0     uint32 // hash seed
   buckets    unsafe.Pointer // array of 2^B Buckets. may be nil if count==0.
   oldbuckets unsafe.Pointer // previous bucket array of half the size, non-nil only when growing
   nevacuate  uintptr        // progress counter for evacuation (buckets less than this have been evacuated)
   extra *mapextra // optional fields
}

可以看到, map 關鍵字其實非常複雜,它包含 map 的大小 count、儲存桶 buckets 等。要想使用這樣的 hmap,不是簡單地通過 new 函式返回一個 *hmap 就可以,還需要對其進行初始化,這就是 make 函式要做的事情:

m:=make(map[string]int,10)

其實 make 函式就是 map 型別的工廠函式,它可以根據傳遞它的 K-V 鍵值對型別,建立不同型別的 map,同時可以初始化 map 的大小。

make 函式不只是 map 型別的工廠函式,還是 chan、slice 的工廠函式。它同時可以用於 slice、chan 和 map 這三種類型的初始化。

make函式是無可替代的,在使用slice、map以及channel的時候,都需要使用make進行初始化,然後才可以對它們進行操作。

new與make的區別

  1. 二者都是用來做記憶體分配的。
  2. make只用於slice、map以及channel的初始化,返回的還是這三個引用型別本身;
  3. new用於型別的記憶體分配,並且記憶體對應的值為型別零值,返回的是指向對應型別零值的指標。