Go for range 一不下心就掉坑

前言

for 循環問題，在面試中經常都會被問到，並且在實際業務項目中也經常用到 for 循環，要是沒用好，一不下心就掉坑。

下面會挑選幾個經典的案例，一塊來探討下，看看如何避免掉坑，多積累積累採坑經驗。

案例一：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，輸出結果爲：

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，改爲傳址操作

案例二：for + 傳址

將案例一改爲傳址操作

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麼結果呢？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，輸出結果爲：

張三 => 王五
李四 => 王五
王五 => 王五

爲什麼呢？

首先，關鍵點在於 Go 的 for 循環，對循環變量stu每次是循環並不是迭代（簡單的說，就是對循環變量stu只會做一次聲明和內存地址的分配，後面循環就是不斷更新值）；
所以，取址操作 &stu，其實都是取的同一個變量的地址，只是值被循環更新爲最後一個元素的值；
最終，輸出的v.name，都是最後一個元素的name爲王五。

解決方案：

在 for 循環中，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

案例三：for + 閉包

在 for 循環裏，做閉包操作，也是很容易掉坑的。看看下面輸出什麼？

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

爲什麼呢？

首先，在分析了案例二後，我們知道了 Go 的 for 循環對循環變量v，其實每次是循環並不是迭代；
然後，閉包=函數+引用環境，在同一個引用環境下，循環變量 v 的值會被不斷的覆蓋；
所以最終，在打印時，輸出的 v，都是最後一個值 3。

解決方案：

和案例二解決方案一樣，是在 for 循環中，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

案例四：for+goroutine

在 for 循環裏，起 goroutine 協程，也是很迷惑很容易掉坑的。看看下面輸出什麼？

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

爲什麼呢？

首先，要記得 Go 的 for 循環對循環變量str，其實每次是循環並不是迭代；
然後，main 協程會和新起的協程做相互博弈，看誰執行更快，按這個案例執行情況來看，main 協程執行速度明顯比新起的協程會更快，所以 str 被更新爲最後一個元素值 5（備註：並非絕對）；
最終，在新起的協程中，使用 str 時值都爲 5，作爲結果去輸出；
拓展：如果在新起協程前，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，然後逐步深入地瞭解下 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：
5
4
2
1
3
注意是1~5無序輸出

總結

for 循環中做傳址、閉包、goroutine 相關操作，千萬要注意，一不小心就會很容易掉坑。

使用好同名變量覆蓋v:=v，這個解決大法，能很便捷的解決這一類問題。

Go 開發大全

參與維護一個非常全面的 Go 開源技術資源庫。日常分享 Go, 雲原生、k8s、Docker 和微服務方面的技術文章和行業動態。

本文由 Readfog 進行 AMP 轉碼，版權歸原作者所有。
來源：https://mp.weixin.qq.com/s/C-mPtJZkDgC6e2nFtCJbtA

案例一：for + 傳值

案例二：for + 傳址

案例三：for + 閉包

案例四：for+goroutine

總結

猜你喜歡