簡單聊聊Go?for?range中容易踩的坑

更新時間：2023年03月20日 16:03:53 作者：勁仔Go&王中陽Go

for循環(huán)問題，在面試中經(jīng)常都會被問到，并且在實際業(yè)務項目中也經(jīng)常用到for循環(huán)，要是沒用好，一不下心就掉坑，本文就來講講Go?for?range中容易踩的坑吧

前言

為了讓大家更好的理解本期知識點，先介紹以下幾個知識點：線性結構、非線性結構、循環(huán)、迭代、遍歷、遞歸。

線性結構：數(shù)組、隊列

非線性結構：樹、圖

循環(huán)(loop)：最基礎的概念，所有重復的行為都是循環(huán)

遞歸(recursion)：在函數(shù)內調用自身，將復雜情況逐步轉化成基本情況

(數(shù)學)迭代(iterate)：在多次循環(huán)中逐步接近結果

(編程)迭代(iterate)：按順序訪問線性結構中的每一項

遍歷(traversal)：按規(guī)則訪問非線性結構中的每一項

下面會挑選幾個經(jīng)典的案例，一塊來探討下，看看如何避免掉坑，多積累積累采坑經(jīng)驗。

1. for+傳值

先來到開胃菜，熱熱身~

type?student?struct?{
??name?string
??age??int
}

func?main()?{
??m?:=?make(map[string]student)
??stus?:=?[]student{
????{name:?"張三",?age:?18},
????{name:?"李四",?age:?23},
????{name:?"王五",?age:?26},
??}
??for?_,?stu?:=?range?stus?{
????m[stu.name]?=?stu
??}
??for?k,?v?:=?range?m?{
????fmt.Println(k,?"=>",?v.name)
??}
}

不出意料，輸出結果為：

李四 => 李四
王五 => 王五
張三 => 張三

這題比較簡單，就是簡單的傳值操作，大家應該都能答上來。下面加大難度，改為傳址操作

2. for+傳址

將案例一改為傳址操作

type?student?struct?{
??name?string
??age??int
}

func?main()?{
??m?:=?make(map[string]*student)
??stus?:=?[]student{
????{name:?"張三",?age:?18},
????{name:?"李四",?age:?23},
????{name:?"王五",?age:?26},
??}
??for?_,?stu?:=?range?stus?{
????m[stu.name]?=?&stu
??}
??for?k,?v?:=?range?m?{
????fmt.Println(k,?"=>",?v.name)
??}
}

好好想想應該輸出什么結果呢？還是跟案例一是一樣的結果嗎？難道會有坑？

不出意料，還是出了意外，輸出結果為：

張三 => 王五
李四 => 王五
王五 => 王五

為什么呢？

首先，關鍵點在于Go的for循環(huán)，對循環(huán)變量stu每次是循環(huán)并不是迭代（簡單的說，就是對循環(huán)變量stu只會做一次聲明和內存地址的分配，后面循環(huán)就是不斷更新值）；
所以，取址操作 &stu，其實都是取的同一個變量的地址，只是值被循環(huán)更新為最后一個元素的值；
最終，輸出的v.name，都是最后一個元素的name為王五。

解決方案：

在for循環(huán)中，做同名變量覆蓋stu:=stu（即重新聲明一個局部變量，做值拷貝，避免相互影響）

type?student?struct?{
??name?string
??age??int
}

func?main()?{
??m?:=?make(map[string]*student)
??stus?:=?[]student{
????{name:?"張三",?age:?18},
????{name:?"李四",?age:?23},
????{name:?"王五",?age:?26},
??}
??for?_,?stu?:=?range?stus?{
????stu?:=?stu??//同名變量覆蓋
????m[stu.name]?=?&stu
??}
??for?k,?v?:=?range?m?{
????fmt.Println(k,?"=>",?v.name)
??}
}

輸出結果：

張三 => 張三
李四 => 李四
王五 => 王五

3.for+閉包

在for循環(huán)里，做閉包操作，也是很容易掉坑的?？纯聪旅孑敵鍪裁矗?/p>

var?prints?[]func()
for?_,?v?:=?range?[]int{1,?2,?3}?{
??prints?=?append(prints,?func()?{?fmt.Println(v)?})
}
for?_,?print?:=?range?prints?{
??print()
}

一眼看過去，感覺是輸出1 2 3，但實際會輸出 3 3 3

為什么呢？

首先，在分析了案例二后，我們知道了Go的for循環(huán)對循環(huán)變量v，其實每次是循環(huán)并不是迭代；
然后，閉包=函數(shù)+引用環(huán)境，在同一個引用環(huán)境下，循環(huán)變量v的值會被不斷的覆蓋；
所以最終，在打印時，輸出的v，都是最后一個值3。

解決方案：

和案例二解決方案一樣，是在for循環(huán)中，做同名變量覆蓋v:=v

var?prints?[]func()
for?_,?v?:=?range?[]int{1,?2,?3}?{
??v?:=?v?//同名變量覆蓋??
??prints?=?append(prints,?func()?{?fmt.Println(v)?})
}
for?_,?print?:=?range?prints?{
??print()
}

輸出結果：

1
2
3

4. for+goroutine

在for循環(huán)里，起goroutine協(xié)程，也是很迷惑很容易掉坑的?？纯聪旅孑敵鍪裁?？

var?wg?sync.WaitGroup
strs?:=?[]string{"1",?"2",?"3",?"4",?"5"}
for?_,?str?:=?range?strs?{
??wg.Add(1)
??go?func()?{
????defer?wg.Done()
????fmt.Println(str)
??}()
}
wg.Wait()

一眼看過去，感覺是會無序輸出1 2 3 4 5，但實際會輸出 5 5 5 5 5

為什么呢？

首先，要記得Go的for循環(huán)對循環(huán)變量str，其實每次是循環(huán)并不是迭代；
然后，main協(xié)程會和新起的協(xié)程做相互博弈，看誰執(zhí)行更快，按這個案例執(zhí)行情況來看，main協(xié)程執(zhí)行速度明顯比新起的協(xié)程會更快，所以str被更新為最后一個元素值5（備注：并非絕對）；
最終，在新起的協(xié)程中，使用str時值都為5，作為結果去輸出；
拓展：如果在新起協(xié)程前，sleep個5s，輸出結果又會截然不同，感興趣的同學可以自行實驗下，然后逐步深入地了解下GMP調度機制。

解決方案：

和前面兩個案例解決方案一樣，是在for循環(huán)中，做同名變量覆蓋str:=str

var?wg?sync.WaitGroup
strs?:=?[]string{"1",?"2",?"3",?"4",?"5"}
for?_,?str?:=?range?strs?{
??str?:=?str?//同名變量覆蓋
??wg.Add(1)
??go?func()?{
????defer?wg.Done()
????fmt.Println(str)
??}()
}
wg.Wait()

輸出結果：