深挖 go 之 for-range 排坑指南
文章目录
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遍历取不到所有元素指针?
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遍历会停止么？
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对大数组这样遍历有啥问题？
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对大数组这样重置效率高么？
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对 map 遍历时删除元素能遍历到么？
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对 map 遍历时新增元素能遍历到么？
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这样遍历中起 goroutine 可以么？
遍历取不到所有元素指针?
如下代码想从数组遍历获取一个指针元素切片集合
arr := [2]int{1, 2}
res := []*int{}
for _, v := range arr {
res = append(res, &v)
}
//expect: 1 2
fmt.Println(*res[0],*res[1])
//but output: 2 2
答案是【取不到】 同样代码对切片[]int{1, 2}或map[int]int{1:1, 2:2}遍历也不符合预期。问题出在哪里？
通过查看go 编译源码[1]可以了解到, for-range 其实是语法糖，内部调用还是 for 循环，初始化会拷贝带遍历的列表（如 array，slice，map），然后每次遍历的v都是对同一个元素的遍历赋值。也就是说如果直接对v取地址，最终只会拿到一个地址，而对应的值就是最后遍历的那个元素所附给v的值。对应伪代码如下：
// len_temp := len(range)
// range_temp := range
// for index_temp = 0; index_temp < len_temp; index_temp++ {
// value_temp = range_temp[index_temp]
// index = index_temp
// value = value_temp
// original body
// }
那么怎么改？有两种
- 使用局部变量拷贝
v
for _, v := range arr {
//局部变量v替换了v，也可用别的局部变量名
v := v
res = append(res, &v)
}
- 直接索引获取原来的元素
//这种其实退化为for循环的简写
for k := range arr {
res = append(res, &arr[k])
}
理顺了这个问题后边的坑基本都好发现了，来迅速过一遍
遍历会停止么？
v := []int{1, 2, 3}
for i := range v {
v = append(v, i)
}
答案是【会】，因为遍历前对v做了拷贝，所以期间对原来v的修改不会反映到遍历中
对大数组这样遍历有啥问题？
//假设值都为1，这里只赋值3个
var arr = [102400]int{1, 1, 1}
for i, n := range arr {
//just ignore i and n for simplify the example
_ = i
_ = n
}
答案是【有问题】！遍历前的拷贝对内存是极大浪费啊 怎么优化？有两种
- 对数组取地址遍历
for i, n := range &arr - 对数组做切片引用
for i, n := range arr[:]
反思题：对大量元素的 slice 和 map 遍历为啥不会有内存浪费问题？（提示，底层数据结构是否被拷贝）
对大数组这样重置效率高么？
//假设值都为1，这里只赋值3个
var arr = [102400]int{1, 1, 1}
for i, _ := range &arr {
arr[i] = 0
}
答案是【高】，这个要理解得知道 go 对这种重置元素值为默认值的遍历是有优化的, 详见go 源码：memclrrange[2]
// Lower n into runtime·memclr if possible, for
// fast zeroing of slices and arrays (issue 5373).
// Look for instances of
//
// for i := range a {
// a[i] = zero
// }
//
// in which the evaluation of a is side-effect-free.
对 map 遍历时删除元素能遍历到么？
var m = map[int]int{1: 1, 2: 2, 3: 3}
//only del key once, and not del the current iteration key
var o sync.Once
for i := range m {
o.Do(func() {
for _, key := range []int{1, 2, 3} {
if key != i {
fmt.Printf("when iteration key %d, del key %d\n", i, key)
delete(m, key)
break
}
}
})
fmt.Printf("%d%d ", i, m[i])
}
答案是【不会】 map 内部实现是一个链式 hash 表，为保证每次无序，初始化时会随机一个遍历开始的位置[3], 这样，如果删除的元素开始没被遍历到（上边once.Do函数内保证第一次执行时删除未遍历的一个元素），那就后边就不会出现。
对 map 遍历时新增元素能遍历到么？
var m = map[int]int{1:1, 2:2, 3:3}
for i, _ := range m {
m[4] = 4
fmt.Printf("%d%d ", i, m[i])
}
答案是【可能会】，输出中可能会有44。原因同上一个, 可以用以下代码验证
var createElemDuringIterMap = func() {
var m = map[int]int{1: 1, 2: 2, 3: 3}
for i := range m {
m[4] = 4
fmt.Printf("%d%d ", i, m[i])
}
}
for i := 0; i < 50; i++ {
//some line will not show 44, some line will
createElemDuringIterMap()
fmt.Println()
}
这样遍历中起 goroutine 可以么？
var m = []int{1, 2, 3}
for i := range m {
go func() {
fmt.Print(i)
}()
}
//block main 1ms to wait goroutine finished
time.Sleep(time.Millisecond)
答案是【不可以】。预期输出 0,1,2 的某个组合，如 012，210.. 结果是 222. 同样是拷贝的问题 怎么解决
- 以参数方式传入
for i := range m {
go func(i int) {
fmt.Print(i)
}(i)
}
- 使用局部变量拷贝
for i := range m {
i := i
go func() {
fmt.Print(i)
}()
}
发现没，一个简单的 for-range，仔细剖析下来也是有不少有趣的地方。希望剖析后能让你更进一步的了解。
