高效GO编程(7)——数据(上)

  • 时间:
  • 浏览:
  • 来源:互联网

欢迎加入GolangRoadmap,一个年轻的GO开发者社区https://www.golangroadmap.com/,目前是邀请制注册,注册码:Gopher-1035-0722,以开放GO内推GO面试GO宝典GO返利等栏目

标题使用new关键字分配内存

Go提供了两种分配原语,即内建函数 new 和 make。 它们所做的事情不同,所应用的类型也不同。它们可能会引起混淆,但规则却很简单。 让我们先来看看 new。这是个用来分配内存的内建函数, 但与其它语言中的同名函数不同,它不会初始化内存,只会将内存置零。 也就是说,new(T) 会为类型为 T 的新项分配已置零的内存空间, 并返回它的地址,也就是一个类型为 *T 的值。用Go的术语来说,它返回一个指针, 该指针指向新分配的,类型为 T 的零值。

既然 new 返回的内存已置零,那么当你设计数据结构时, 每种类型的零值就不必进一步初始化了,这意味着该数据结构的使用者只需用 new 创建一个新的对象就能正常工作。例如,bytes.Buffer 的文档中提到“零值的 Buffer 就是已准备就绪的缓冲区。" 同样,sync.Mutex 并没有显式的构造函数或 Init 方法, 而是零值的 sync.Mutex 就已经被定义为已解锁的互斥锁了。

“零值属性”可以带来各种好处。考虑以下类型声明。

type SyncedBuffer struct {
    lock    sync.Mutex
    buffer  bytes.Buffer
}

SyncedBuffer 类型的值也是在声明时就分配好内存就绪了。后续代码中, p 和 v 无需进一步处理即可正确工作。

p := new(SyncedBuffer)  // type *SyncedBuffer
var v SyncedBuffer      // type  SyncedBuffer

标题构造函数和复合字面量

有时零值还不够好,这时就需要一个初始化构造函数,如来自 os 包中的这段代码所示。

func NewFile(fd int, name string) *File {
    if fd < 0 {
        return nil
    }
    f := new(File)
    f.fd = fd
    f.name = name
    f.dirinfo = nil
    f.nepipe = 0
    return f
}

这里显得代码过于冗长。我们可通过复合字面来简化它, 该表达式在每次求值时都会创建新的实例

func NewFile(fd int, name string) *File {
    if fd < 0 {
        return nil
    }
    f := File{fd, name, nil, 0}
    return &f
}

请注意,返回一个局部变量的地址完全没有问题,这点与C不同。该局部变量对应的数据 在函数返回后依然有效。实际上,每当获取一个复合字面的地址时,都将为一个新的实例分配内存, 因此我们可以将上面的最后两行代码合并:

    return &File{fd, name, nil, 0}

少数情况下,若复合字面不包括任何字段,它将创建该类型的零值。表达式 new(File) 和 &File{} 是等价的。

复合字面同样可用于创建数组、切片以及映射,字段标签是索引还是映射键则视情况而定。 在下例初始化过程中,无论 Enone、Eio 和 Einval 的值是什么,只要它们的标签不同就行。

a := [...]string   {Enone: "no error", Eio: "Eio", Einval: "invalid argument"}
s := []string      {Enone: "no error", Eio: "Eio", Einval: "invalid argument"}
m := map[int]string{Enone: "no error", Eio: "Eio", Einval: "invalid argument"}

使用make分配

再回到内存分配上来。内建函数 make(T,args) 的目的不同于 new(T)。它只用于创建切片、映射和信道,并返回类型为 T(而非 *T)的一个已初始化 (而非置零)的值。 出现这种用差异的原因在于,这三种类型本质上为引用数据类型,它们在使用前必须初始化。 例如,切片是一个具有三项内容的描述符,包含一个指向(数组内部)数据的指针、长度以及容量, 在这三项被初始化之前,该切片为 nil。对于切片、映射和信道,make 用于初始化其内部的数据结构并准备好将要使用的值。例如,

make([]int, 10, 100)

会分配一个具有100个 int 的数组空间,接着创建一个长度为10, 容量为100并指向该数组中前10个元素的切片结构。(生成切片时,其容量可以省略,更多信息见切片一节。) 与此相反,new([]int) 会返回一个指向新分配的,已置零的切片结构, 即一个指向 nil 切片值的指针。

下面的例子阐明了 new 和 make 之间的区别:

var p *[]int = new([]int)       // 分配切片结构;*p == nil;很少用到
var v  []int = make([]int, 100) // 切片 v 现在引用了一个具有 100 个 int 元素的新数组

// 没必要的复杂用法:
var p *[]int = new([]int)
*p = make([]int, 100, 100)

// 常规用法:
v := make([]int, 100)

请记住,make 只适用于映射、切片和信道且不返回指针。若要获得明确的指针, 请使用 new 分配内存。

数组

在详细规划内存布局时,数组是非常有用的,有时还能避免过多的内存分配, 但它们主要用作切片的构件。这是下一节的主题了,不过要先说上几句来为它做铺垫。
以下为数组在Go和C中的主要区别。在Go中,

  • 数组是值。将一个数组赋予另一个数组会复制其所有元素。
  • 特别地,若将某个数组传入某个函数,它将接收到该数组的一份副本而非指针。
  • 数组的大小是其类型的一部分。类型 [10]int 和 [20]int 是不同的。

数组为值的属性很有用,但代价高昂;若你想要C那样的行为和效率,你可以传递一个指向该数组的指针。

func Sum(a *[3]float64) (sum float64) {
    for _, v := range *a {
        sum += v
    }
    return
}

array := [...]float64{7.0, 8.5, 9.1}
x := Sum(&array)  // Note the explicit address-of operator

但这并不是Go的习惯用法,切片才是。

本文链接http://metronic.net.cn/metronic/show-22221.html