循環(huán)語句是一種常用的控制結構，在 Go 語言中，除了 for 關鍵字以外，還有一個 range 關鍵字，可以使用 for-range 循環(huán)迭代數(shù)組、切片、字符串、map 和 channel 這些數(shù)據(jù)類型。

但是在使用 for-range 循環(huán)迭代數(shù)組和切片的時候，是很容易出錯的，甚至很多老司機一不小心都會在這里翻車。

具體是怎么翻的呢？我們接著看。

現(xiàn)象

先來看兩段很有意思的代碼：

無限循環(huán)

如果我們在遍歷數(shù)組的同時向數(shù)組中添加元素，能否得到一個永遠都不會停止的循環(huán)呢？

比如下面這段代碼：

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

程序輸出：

$ go run main.go
1 2 3 1 2 3

上述代碼的輸出意味著循環(huán)只遍歷了原始切片中的三個元素，我們在遍歷切片時追加的元素并沒有增加循環(huán)的執(zhí)行次數(shù)，所以循環(huán)最終還是停了下來。

相同地址

第二個例子是使用 Go 語言經常會犯的一個錯誤。

當我們在遍歷一個數(shù)組時，如果獲取 range 返回變量的地址并保存到另一個數(shù)組或者哈希時，會遇到令人困惑的現(xiàn)象：

func main() {
    arr := []int{1, 2, 3}
    newArr := []*int{}
    for _, v := range arr {
        newArr = append(newArr, &v)
    }
    for _, v := range newArr {
        fmt.Println(*v)
    }
}

程序輸出：

$ go run main.go
3 3 3

上述代碼并沒有輸出 1 2 3，而是輸出 3 3 3。

正確的做法應該是使用 &arr[i] 替代 &v，像這種編程中的細節(jié)是很容易出錯的。

原因

具體原因也并不復雜，一句話就能解釋。

對于數(shù)組、切片或字符串，每次迭代，for-range 語句都會將原始值的副本傳遞給迭代變量，而非原始值本身。

口說無憑，具體是不是這樣，還得靠源碼說話。

Go 編譯器會將 for-range 語句轉換成類似 C 語言的三段式循環(huán)結構，就像這樣：

// 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
//   }

迭代數(shù)組時，是這樣：

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

切片：

//   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
//   }

從上面的代碼片段，可以總結兩點：

• 在循環(huán)開始前，會將數(shù)組或切片賦值給一個新變量，在賦值過程中就發(fā)生了拷貝，迭代的實際上是副本，這也就解釋了現(xiàn)象 1。
• 在循環(huán)過程中，會將迭代元素賦值給一個臨時變量，這又發(fā)生了拷貝。如果取地址的話，每次都是一樣的，都是臨時變量的地址。

參考文章：

• https://garbagecollected.org/2017/02/22/go-range-loop-internals/
• https://draveness.me/golang/docs/part2-foundation/ch05-keyword/golang-for-range/

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