Go 的循環遍歷使用小坑

在 Golang 的流程控制中，循環語句有 for 和 range 兩種。

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for 語句

  1. for 賦值表達式; 關係表達式或邏輯表達式; 賦值表達式 { }
for i := 0; i < 10; i++ {
}
  1. for 關係表達式或邏輯表達式 { }
n := 10
for n > 0 {
    n--
}
  1. for { }
for {
 fmt.Println("hello world")
}
// 等價於
// for true {
//  fmt.Println("hello world")
// }

range 語句

Golang range 類似迭代器操作，可以對 slice、map、數組、字符串等進行迭代循環。在字符串、數組和切片中它返回 (索引, 值) ，在集合中返回 (鍵, 值)，但若當只有一個返回值時，第一個參數是索引或鍵。

str := "abc"
for i, char := range str {
 fmt.Printf("%d => %s\n", i, string(char))
}
for i := range str { //只有一個返回值
 fmt.Printf("%d\n", i)
}
nums := []int{1, 2, 3}
for i, num := range nums {
 fmt.Printf("%d => %d\n", i, num)
}
kvs := map[string]string{"a": "apple", "b": "banana"}
for k, v := range kvs {
 fmt.Printf("%s => %s\n", k, v)
}
for k := range kvs { //只有一個返回值
 fmt.Printf("%s\n", k)
}
// 輸出結果
// 0 => a
// 1 => b
// 2 => c
// 0
// 1
// 2
// 0 => 1
// 1 => 2
// 2 => 3
// a => apple
// b => banana
// a
// b

for 循環尤其是 range 語句，在平時開發過程中頻繁使用，但很多開發者 (本人算一個) 經常會在以下場景中踩坑。

場景一，使用循環迭代器的變量

先來看一個明顯的錯誤：

func main() {
 var out []*int
 for i := 0; i < 3; i++ {
        // i := i
  out = append(out, &i)
 }
 fmt.Println("值:", *out[0], *out[1], *out[2])
 fmt.Println("地址:", out[0], out[1], out[2])
}
// 輸出結果
// 值: 3 3 3
// 地址: 0xc000012090 0xc000012090 0xc000012090

分析

out是一個整型指針數組變量，在 for 循環中，聲明瞭一個i變量，每次循環將i的地址追加到out切片中，但是每次追加的其實都是i變量，因此我們追加的是一個相同的地址，而該地址最終的值是 3。

正確做法

解開代碼中的註釋// i := i，每次循環時都重新創建一個新的i變量。

再看一個比較隱祕的錯誤：

func main() {
 a1 := []int{1, 2, 3}
 a2 := make([]*int, len(a1))

 for i, v := range a1 {
  a2[i] = &v
 }

 fmt.Println("值:", *a2[0], *a2[1], *a2[2])
 fmt.Println("地址:", a2[0], a2[1], a2[2])
}
// 輸出結果
// 值: 3 3 3
// 地址: 0xc000012090 0xc000012090 0xc000012090

分析

大多數人就是在range這裏給變量賦值的時候踩坑，因爲比較隱祕，其實情況和上面的一樣，range在遍歷值類型時，其中的v是一個局部變量，只會聲明初始化一次，之後每次循環時重新賦值覆蓋前面的，所以給a2[i]賦值的時候其實都是同一個地址&v，而v最終的值爲a1最後一個元素的值，也就是 3。

正確做法

①a2[i]賦值時傳遞原始指針，即a2[i] = &a1[i]

②創建臨時變量t := v；a2[i] = &t

③閉包 (與②原理一樣)，func(v int) { a2[i] = &v }(v)

更爲隱祕的還有：

func main() {
 var out [][]int
 for _, i := range [][1]int{{1}, {2}, {3}} {
  out = append(out, i[:])
 }
 fmt.Println("Values:", out)
}
// 輸出結果
// [[3] [3] [3]]

原理也是一樣的，不論遍歷多少次，i[:]總是被本次遍歷的值所覆蓋

場景二，在循環體內使用 goroutines

func main() {
 values := []int{1, 2, 3}
 wg := sync.WaitGroup{}
 for _, val := range values {
  wg.Add(1)
  go func() {
   fmt.Println(val)
   wg.Done()
  }()
 }
 wg.Wait()
}
// 輸出結果
// 3
// 3
// 3

分析

對於主協程來講，循環是很快就跑完的，而這個時候各個協程可能纔開始跑，此時val的值已經遍歷到最後一個了，所以各協程都輸出了3。（如果遍歷數據龐大，主協程遍歷耗時較久的話，goroutine 的輸出會根據當時候的val的值，所以每次的輸出結果不一定相同的。）

解決辦法

①使用臨時變量

for _, val := range values {
 wg.Add(1)
 val := val
 go func() {
  fmt.Println(val)
  wg.Done()
 }()
}

②使用閉包

for _, val := range values {
 wg.Add(1)
 go func(val int) {
  fmt.Println(val)
  wg.Done()
 }(val)
}
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來源：https://mp.weixin.qq.com/s/Xy8zsQZCGYHlp0POjAunHA

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