Go語言中for循環(huán)的經(jīng)典案例分析

更新時間：2023年02月09日 14:46:26 作者：勁仔Go

for循環(huán)問題，在面試中經(jīng)常都會被問到，并且在實際業(yè)務項目中也經(jīng)常用到for循環(huán)，要是沒用好，一不下心就掉坑。本文為大家挑選了幾個經(jīng)典的案例，一塊來探討下，看看如何避免掉坑，多積累積累采坑經(jīng)驗

前言

for循環(huán)問題，在面試中經(jīng)常都會被問到，并且在實際業(yè)務項目中也經(jīng)常用到for循環(huán)，要是沒用好，一不下心就掉坑。

下面會挑選幾個經(jīng)典的案例，一塊來探討下，看看如何避免掉坑，多積累積累采坑經(jīng)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(jié)果為：

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，改為傳址操作

案例二：for+傳址

將案例一改為傳址操作

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么結(jié)果呢？還是跟案例一是一樣的結(jié)果嗎？難道會有坑？

不出意料，還是出了意外，輸出結(jié)果為：

張三 => 王五
李四 => 王五
王五 => 王五

為什么呢？

首先，關(guān)鍵點在于Go的for循環(huán)，對循環(huán)變量stu每次是循環(huán)并不是迭代（簡單的說，就是對循環(huán)變量stu只會做一次聲明和內(nèi)存地址的分配，后面循環(huán)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(huán)更新為最后一個元素的值；
最終，輸出的v.name，都是最后一個元素的name為王五。

解決方案：

在for循環(huán)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(jié)果：

張三 => 張三
李四 => 李四
王五 => 王五

案例三：for+閉包

在for循環(huán)里，做閉包操作，也是很容易掉坑的?？纯聪旅孑敵鍪裁矗?/p>

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

為什么呢？

首先，在分析了案例二后，我們知道了Go的for循環(huán)對循環(huán)變量v，其實每次是循環(huán)并不是迭代；
然后，閉包=函數(shù)+引用環(huán)境，在同一個引用環(huán)境下，循環(huán)變量v的值會被不斷的覆蓋；
所以最終，在打印時，輸出的v，都是最后一個值3。

解決方案：

和案例二解決方案一樣，是在for循環(huán)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(jié)果：

1
2
3

案例四：for+goroutine

在for循環(huán)里，起goroutine協(xié)程，也是很迷惑很容易掉坑的。看看下面輸出什么？

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

為什么呢？

首先，要記得Go的for循環(huán)對循環(huán)變量str，其實每次是循環(huán)并不是迭代；
然后，main協(xié)程會和新起的協(xié)程做相互博弈，看誰執(zhí)行更快，按這個案例執(zhí)行情況來看，main協(xié)程執(zhí)行速度明顯比新起的協(xié)程會更快，所以str被更新為最后一個元素值5（備注：并非絕對）；
最終，在新起的協(xié)程中，使用str時值都為5，作為結(jié)果去輸出；
拓展：如果在新起協(xié)程前，sleep個5s，輸出結(jié)果又會截然不同，感興趣的同學可以自行實驗下，然后逐步深入地了解下GMP調(diào)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(huán)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(jié)果：