简单聊聊Go for range中容易踩的坑

更新时间：2023年03月20日 16:03:53 作者：劲仔Go&王中阳Go

for循环问题，在面试中经常都会被问到，并且在实际业务项目中也经常用到for循环，要是没用好，一不下心就掉坑，本文就来讲讲Go for range中容易踩的坑吧

前言

为了让大家更好的理解本期知识点，先介绍以下几个知识点：线性结构、非线性结构、循环、迭代、遍历、递归。

线性结构：数组、队列

非线性结构：树、图

循环(loop)：最基础的概念，所有重复的行为都是循环

递归(recursion)：在函数内调用自身，将复杂情况逐步转化成基本情况

(数学)迭代(iterate)：在多次循环中逐步接近结果

(编程)迭代(iterate)：按顺序访问线性结构中的每一项

遍历(traversal)：按规则访问非线性结构中的每一项

下面会挑选几个经典的案例，一块来探讨下，看看如何避免掉坑，多积累积累采坑经验。

1. for+传值

先来到开胃菜，热热身~

type student struct {
  name string
  age  int
}

func main() {
  m := make(map[string]student)
  stus := []student{
    {name: "张三", 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，输出结果为：

李四 => 李四
王五 => 王五
张三 => 张三

这题比较简单，就是简单的传值操作，大家应该都能答上来。下面加大难度，改为传址操作

2. for+传址

将案例一改为传址操作

type student struct {
  name string
  age  int
}

func main() {
  m := make(map[string]*student)
  stus := []student{
    {name: "张三", 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)
  }
}

好好想想应该输出什么结果呢？还是跟案例一是一样的结果吗？难道会有坑？

不出意料，还是出了意外，输出结果为：

张三 => 王五
李四 => 王五
王五 => 王五

为什么呢？

首先，关键点在于Go的for循环，对循环变量stu每次是循环并不是迭代（简单的说，就是对循环变量stu只会做一次声明和内存地址的分配，后面循环就是不断更新值）；
所以，取址操作 &stu，其实都是取的同一个变量的地址，只是值被循环更新为最后一个元素的值；
最终，输出的v.name，都是最后一个元素的name为王五。

解决方案：

在for循环中，做同名变量覆盖stu:=stu（即重新声明一个局部变量，做值拷贝，避免相互影响）

type student struct {
  name string
  age  int
}

func main() {
  m := make(map[string]*student)
  stus := []student{
    {name: "张三", age: 18},
    {name: "李四", age: 23},
    {name: "王五", age: 26},
  }
  for _, stu := range stus {
    stu := stu  //同名变量覆盖
    m[stu.name] = &stu
  }
  for k, v := range m {
    fmt.Println(k, "=>", v.name)
  }
}

输出结果：

张三 => 张三
李四 => 李四
王五 => 王五

3.for+闭包

在for循环里，做闭包操作，也是很容易掉坑的。看看下面输出什么？

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

一眼看过去，感觉是输出1 2 3，但实际会输出 3 3 3

为什么呢？

首先，在分析了案例二后，我们知道了Go的for循环对循环变量v，其实每次是循环并不是迭代；
然后，闭包=函数+引用环境，在同一个引用环境下，循环变量v的值会被不断的覆盖；
所以最终，在打印时，输出的v，都是最后一个值3。

解决方案：

和案例二解决方案一样，是在for循环中，做同名变量覆盖v:=v

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

输出结果：

1
2
3

4. for+goroutine

在for循环里，起goroutine协程，也是很迷惑很容易掉坑的。看看下面输出什么？

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()

一眼看过去，感觉是会无序输出1 2 3 4 5，但实际会输出 5 5 5 5 5

为什么呢？

首先，要记得Go的for循环对循环变量str，其实每次是循环并不是迭代；
然后，main协程会和新起的协程做相互博弈，看谁执行更快，按这个案例执行情况来看，main协程执行速度明显比新起的协程会更快，所以str被更新为最后一个元素值5（备注：并非绝对）；
最终，在新起的协程中，使用str时值都为5，作为结果去输出；
拓展：如果在新起协程前，sleep个5s，输出结果又会截然不同，感兴趣的同学可以自行实验下，然后逐步深入地了解下GMP调度机制。

解决方案：

和前面两个案例解决方案一样，是在for循环中，做同名变量覆盖str:=str

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

输出结果：

5
4
2
1
3

注意是1~5无序输出

总结

for循环中做传址、闭包、goroutine相关操作，千万要注意，一不小心就会很容易掉坑。

使用好同名变量覆盖v:=v，这个解决大法，能很便捷的解决这一类问题。

到此这篇关于简单聊聊Go for range中容易踩的坑的文章就介绍到这了,更多相关Go for range内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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