range语句

Posted 2021-06-27 failymao

1.前言

range 是Go语言提供的一种遍历手段，可以操作的类型有Array, Slice, Map, Channel.

2.常见的使用技巧

1. 遍历切片时使用正确的姿势是通过索引取值

   Bad	Good
   func RangeSlice(slice []int) { // 遍历时，其实index不需要，要的是value for index, value := range slice { _, v := index, value } }	func RangeSlice(slice []int) { // 遍历时，其实index不需要，要的是value for i:= range slice { v := slice[i] } }

   函数中使用for-range对切片进行遍历，获取切片的下标和元素素值，这里忽略函数的实际意义。

   遍历过程中每次迭代会对index和value进行赋值，如果数据量大或者value类型为string时，对value的赋值操作可能是多余的，可以在for-range中忽略value值，建议使用slice[index]引用value值。

2. 正确的遍历Map, 和slice刚好不同，不建议在遍历map的时候通过key取出value的值

   Bad	Good
   func RangeMap(myMap map[int]string) { // 看似是对少赋了值，实际使用key去value时 // 性能消耗会更高 for key, _ := range myMap { _, _ = key, myMap[key] } }	func RangeMap(myMap map[int]string) { for key, value := range myMap { _,_:=key,value } }

   能否优化取决于map所存储数据结构特征、结合实际情况进行。

3. 动态遍历,所谓动态遍历就是说，在遍历目标类型时，类型自身也在改变。

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

   可以正常结束。 许婚内改变切片的长度，不影响循环的次数，循环次数在循环开始前就已经确定了。

3. 实现原理

对于for...range语句的实现，编译器的源码gofrontend/go/statements.cc/For_range_statement::do_lower() 方法有如下解释。
go // Arrange to do a loop appropriate for the type. We will produce // for INIT ; COND ; POST { // ITER_INIT // INDEX = INDEX_TEMP // VALUE = VALUE_TEMP // If there is a value // original statements // }

而针对每一种可遍历的数据类型定义了不同的实现。

3.1 range for slice

1. 源码中range slice过程如下

   // The loop we generate:
   //   for_temp := range
   //   len_temp := len(for_temp)
   //   for index_temp = 0; index_temp < len_temp; index_temp++ {
   //           value_temp = for_temp[index_temp]
   //           index = index_temp
   //           value = value_temp
   //           original body
   //   }
   

   • 会先获取slice的长度len_temp作为循环次数
   • 循环体中，每次循环会先获取元素值，如果for-range中接收index和value的话，则会对index和value进行一次赋值

由于循环开始前循环次数就已经确定了，所以循环过程中新添加的元素是没办法遍历到的。

3.2 range for Map

1. 源码中注释如下

   // The loop we generate:
   //   var hiter map_iteration_struct
   //   for mapiterinit(type, range, &hiter); hiter.key != nil; mapiternext(&hiter) {
   //           index_temp = *hiter.key
   //           value_temp = *hiter.val
   //           index = index_temp
   //           value = value_temp
   //           original body
   //   }
   

   遍历map时没有指定循环次数，循环体与遍历slice类似。

   由于map底层实现与slice不同，map底层使用hash表实现，插入数据位置是随机的，所以遍历过程中新插入的数据不能保证遍历到。

map遍历是随机的，导致动态追加的key-value并不能保证能被遍历到

3.3 range for channel

1. 遍历channel是最特殊的，这是由channel的实现机制决定的：

   // The loop we generate:
   //   for {
   //           index_temp, ok_temp = <-range
   //           if !ok_temp {
   //                   break
   //           }
   //           index = index_temp
   //           original body
   //   }
   

   channel遍历一次从channel中读取数据，读取前是不知道里面有多少个元素 的。

   如果channel中没有元素，则会阻塞等待；

   如果channel关闭，则会解除阻塞并退出循环

注意：

• 述注释中index_temp实际上描述是有误的，应该为value_temp，因为index对于channel是没有意义的。
• 使用for-range遍历channel时只能获取一个返回值。

4. 编程技巧

1. 遍历过程中视情况放弃和接收index和value,可以一定程度提升性能
2. 遍历channel时， 如果channel中没有数据，可能会阻塞，直到关闭channel
3. 尽量避免遍历过程中修改原数据（动态遍历）
4. 使用index,value接收range返回值会发生一次数据拷贝