golang range循环内部

Posted 2021-02-13 adarking

• 一个疑惑和三个例子

下面的程序会无限执行下去吗？

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

答案

思考一下下面三个例子的结果。

func IndexArray() {
	a := [...]int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

	for i := range a {
		a[3] = 100
		if i == 3 {
			fmt.Println("IndexArray", i, a[i])
		}
	}
}

func IndexValueArray() {
	a := [...]int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

	for i, v := range a {
		a[3] = 100
		if i == 3 {
			fmt.Println("IndexValueArray", i, v)
		}
	}
}

func IndexValueArrayPtr() {
	a := [...]int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

	for i, v := range &a {
		a[3] = 100
		if i == 3 {
			fmt.Println("IndexValueArrayPtr", i, v)
		}
	}
}

答案

 

• range左值

可以  是 i := range 或者 i,v := range  ，变量已经被预先定义的话，这个 := 当然可以是 =  。

要注意的是 用 := 时，前面变量是被重用的，想当于第一次用的是 :=  后续循环用的是 =  。

 

• range右值

可以是以下类型，或者返回以下类型的表达式

1. array 或 array的指针
2. slice
3. string
4. map
5. 可从中接收的channel

表达式会在loop开始前计算。

如果只是i := range arr 或者 i := range *arr 这种只要数组索引的循环，由于数组是不可变的，因此在编译时候，可能直接计算len(arr)，编译器直接用这个常量结果优化掉range。

 

• 分析数据类型

再go中，每次分配都伴随copy，比如赋值，函数参数等。

以下几个类型的底层数据结构：

所以将一个数组分配给一个array，内存级别是整个array的一次复制。

string和slice的分配只是这两个类型头，或者叫做类型元信息结构体的复制，底层数组是没变化的。

map和channel也一样，只是指针的复制。

 

• 编译器实现

range本质是for语句的一个语法糖。

编译器会在循环开始前copy一次循环对象。编译器的编译后的逻辑：

array：

slice：

可以看出数组是值类型会被整个复制一遍，大数组直接循环代价不小。应该使用数组指针来做循环对象，复制一个指针还是代价小的。

 

• 关于map一个重要的信息

如果循环过程中，map的一个key-value没有被遍历到就被删除了，这个值在后续的遍历中不会出现。

遍历过程中一个key-value被创建了，继续遍历可能会遍历到这个key-value，也可能被跳过。这个应该涉及map底层的分桶实现。以后有机会介绍一下。

 

 

总之，把range理解成一个函数，被遍历的对象当作range的参数，这样理解或许更好。

 

以上实际是 理解半翻译 一篇博客：Go Range Loop Internals