今年做個 Dig101 系列，挖一挖技術背后的故事。

Dig101: dig more, simplified more and know more

golang 常用的遍歷方式，有兩種：for 和 for-range。而 for-range 使用中有些坑常會遇到，今天我們一起來捋一捋。

文章目錄

• 0x01 遍歷取不到所有元素指針?

• 0x02 遍歷會停止么？

• 0x03 對大數組這樣遍歷有啥問題？

• 0x04 對大數組這樣重置效率高么？

• 0x05 對 map 遍歷時刪除元素能遍歷到么？

• 0x06 對 map 遍歷時新增元素能遍歷到么？

• 0x07 這樣遍歷中起 goroutine 可以么？

0x01 遍歷取不到所有元素指針?

如下代碼想從數組遍歷獲取一個指針元素切片集合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】 同樣代碼對切片[]int{1, 2}或map[int]int{1:1, 2:2}遍歷也不符合預期。問題出在哪里？

通過查看go 編譯源碼^[1]可以了解到, for-range 其實是語法糖，內部調用還是 for 循環，初始化會拷貝帶遍歷的列表(如 array，slice，map)，然后每次遍歷的v都是對同一個元素的遍歷賦值。也就是說如果直接對v取地址，最終只會拿到一個地址，而對應的值就是最后遍歷的那個元素所附給v的值。對應偽代碼如下：

// 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？有兩種

• 使用局部變量拷貝v

for _, v := range arr {
//局部變量v替換了v，也可用別的局部變量名
v := v
res = append(res, &v)
}

• 直接索引獲取原來的元素

//這種其實退化為for循環的簡寫
for k := range arr {
res = append(res, &arr[k])
}

理順了這個問題后邊的坑基本都好發現了，來迅速過一遍

0x02 遍歷會停止么？

v := []int{1, 2, 3}
for i := range v {
v = append(v, i)
}

答案是【會】，因為遍歷前對v做了拷貝，所以期間對原來v的修改不會反映到遍歷中

0x03 對大數組這樣遍歷有啥問題？

//假設值都為1，這里只賦值3個
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【有問題】！遍歷前的拷貝對內存是極大浪費啊 怎么優化？有兩種

• 對數組取地址遍歷for i, n := range &arr
• 對數組做切片引用for i, n := range arr[:]

反思題：對大量元素的 slice 和 map 遍歷為啥不會有內存浪費問題？(提示，底層數據結構是否被拷貝)

0x04 對大數組這樣重置效率高么？

//假設值都為1，這里只賦值3個
var arr = [102400]int{1, 1, 1}
for i, _ := range &arr {
arr[i] = 0
}

答案是【高】，這個要理解得知道 go 對這種重置元素值為默認值的遍歷是有優化的, 詳見go 源碼：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.

0x05 對 map 遍歷時刪除元素能遍歷到么？

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【不會】 map 內部實現是一個鏈式 hash 表，為保證每次無序，初始化時會隨機一個遍歷開始的位置^[3], 這樣，如果刪除的元素開始沒被遍歷到(上邊once.Do函數內保證第一次執行時刪除未遍歷的一個元素)，那就后邊就不會出現。

0x06 對 map 遍歷時新增元素能遍歷到么？

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【可能會】，輸出中可能會有44。原因同上一個, 可以用以下代碼驗證

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()
}

0x07 這樣遍歷中起 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】。預期輸出 0,1,2 的某個組合，如 012，210.. 結果是 222. 同樣是拷貝的問題 怎么解決

• 以參數方式傳入

for i := range m {
go func(i int) {
fmt.Print(i)
}(i)
}

• 使用局部變量拷貝

for i := range m {
i := i
go func() {
fmt.Print(i)
}()
}
發現沒，一個簡單的 for-range，仔細剖析下來也是有不少有趣的地方。希望剖析后能讓你更進一步的了解。如有問題歡迎留言交流。

See more:Go Range Loop Internals^[4],Common Mistakes^[5],go101: Arrays, Slices and Maps in Go^[6]

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• 深入 Go 內存分配超級棒的文章：Go 內存分配器可視化指南

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參考資料

[1]

go編譯源碼: https://github.com/golang/gofrontend/blob/e387439bfd24d5e142874b8e68e7039f74c744d7/go/statements.cc#L5501

[2]

go源碼：memclrrange: https://github.com/golang/go/blob/ea020ff3de9482726ce7019ac43c1d301ce5e3de/src/cmd/compile/internal/gc/range.go#L363

[3]

隨機一個遍歷開始的位置: https://github.com/golang/go/blob/0bd3853512ea0dcb252ce02113d3929db03d6aa6/src/runtime/map.go#L826

[4]

Go Range Loop Internals: https://garbagecollected.org/2017/02/22/go-range-loop-internals/

[5]

Common Mistakes: https://github.com/golang/go/wiki/CommonMistakes

[6]

go101: Arrays, Slices and Maps in Go: https://go101.org/article/container.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的go 切片取最后一个元素_深挖 Go 之 forrange 排坑指南的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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