通过两道面试题讲解 Go for range 循环原理
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2020-08-05 00:44
下面的代码是死循环么?
func main() {
v := []int{1, 2, 3}
for i := range v {
v = append(v, i)
}
}
上面的代码先初始化了一个内容为1、2、3的slice
,然后遍历这个slice
,然后给这个切片追加元素。随着遍历的进行,数组v
也在逐渐增大,那么这个for
循环是一个死循环么?
答案是否。只会遍历三次,v
的结果是[0, 1, 2]
。并不是死循环,原因就在于for range
实现的时候用到了语法糖。
语法糖
语法糖(Syntactic sugar),也译为糖衣语法,是由英国计算机科学家彼得·蘭丁发明的一个术语,指计算机语言中添加的某种语法,这种语法对语言的功能没有影响,但是更方便程序员使用。
语法糖让程序更加简洁,有更高的可读性。
对于切片的for range
,它的底层代码就是:
// 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
// }
可以看到,在遍历之前就获取的切片的长度len_temp := len(for_temp)
,遍历的次数不会随着切片的变化而变化,上面的代码自然不会是死循环了。
下面的代码有什么问题么?
slice := []int{0, 1, 2, 3}
myMap := make(map[int]*int)
for index, value := range slice {
fmt.Println(&index, &value)
myMap[index] = &value
}
fmt.Println("=====new map=====")
for k, v := range myMap {
fmt.Printf("%d => %d\n", k, *v)
}
这也是实际编码中有可能会遇到的问题,循环切片,index和value地址一开始分配好后,后面还是那个地址,把切片值的地址保存到myMap
中,这样的操作结果是:
== ===new map=====
0 => 3
1 => 3
2 => 3
3 => 3
结果完全一样,都是最后一次遍历的值。通过上面的底层代码看下,遍历后的值赋给了value
,而在我们的例子中,会把value
的地址保存到myMap
的值中。这里的value
是个「全局变量」,所以赋完值之后myMap
里面所有的值都是value
,所以结构都是一样的而且是最后一个值。
注意,这里必须是保存指针才会有问题,如果直接保存的是value
,因为 Golang 是值拷贝,所以值会重新复制再保存,这种情况下结果就会是正确的了。
切片 For Range 原理
总结一下,通过For Range遍历切片, 首先,计算遍历次数(切片长度);每次遍历,都会把当前遍历到的值存放到一个全局变量index
中。
其它语法糖
另外,For Range 不光支持切片。其它的语法糖底层代码。
map
// Lower a for range over a map.
// 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
// }
channel
// Lower a for range over a channel.
// The loop we generate:
// for {
// index_temp, ok_temp = <-range
// if !ok_temp {
// break
// }
// index = index_temp
// original body
// }
数组
// Lower a for range over an array.
// 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
// }
字符串
// Lower a for range over a string.
// The loop we generate:
// len_temp := len(range)
// var next_index_temp int
// for index_temp = 0; index_temp < len_temp; index_temp = next_index_temp {
// value_temp = rune(range[index_temp])
// if value_temp < utf8.RuneSelf {
// next_index_temp = index_temp + 1
// } else {
// value_temp, next_index_temp = decoderune(range, index_temp)
// }
// index = index_temp
// value = value_temp
// // original body
// }
作者:code
链接:https://segmentfault.com/a/1190000023477520
来源:SegmentFault 思否
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完整底层代码:https://github.com/golang/gofrontend/blob/e387439bfd24d5e142874b8e68e7039f74c744d7/go/statements.cc#L5384
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