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Go語言中for和range的性能比較

更新時間：2023年07月31日 09:37:06 作者：搬運工李

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Go語言中for和range語句的使用以及性能比較，文中的示例代碼講解詳細(xì)，感興趣的小伙伴可以跟隨小編一起了解一下

能GET到的知識點

什么場景使用for和range

1. 從一個遍歷開始

1.1萬能的range遍歷

1.遍歷array/slice/strings

array

package main  
import "fmt"  
func main() {  
    var UserIDList = [10]int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}  
    for i, v := range UserIDList {  
        fmt.Println(i, v)  
    }  
}

輸出：

0 1
1 2
2 3
3 4
4 5
5 6
6 7
7 8
8 9
9 10

slice

package main  
import "fmt"  
func main() {  
    var UserIDList = [10]int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}  
    var UerSlice = UserIDList[:]  
    for i, v := range UerSlice {  
        fmt.Println(i, v)  
    }  
}

輸出：

0 1
1 2
2 3
3 4
4 5
5 6
6 7
7 8
8 9
9 10

字符串

func main(){
    var Username = "斑斑磚abc"  
    for i, v := range Username {  
        fmt.Println(i, v)  
    }
}

輸出：

0 26001
3 26001
6 30742
9 97
10 98
11 99

range進行對array、slice類型遍歷一切都正常，但是到了對字符串進行遍歷時這里就出問題了,出問題主要在索引這一塊?？梢钥闯鏊饕敲總€字節(jié)的位置，在go語言中的字符串是UTF-8編碼的字節(jié)序列。而不是單個的Unicode字符。遇到中文字符時需要使用多個字節(jié)表示，英文字符一個字節(jié)進行表示，索引0-3表示了一個字符及斑以此完后。

2.遍歷map

func ByMap() {  
    m := map[string]int{  
    "one": 1,  
    "two": 2,  
    "three": 3,  
    }  
    for k, v := range m {  
        delete(m, "two")  
        m["four"] = 4  
        fmt.Printf("%v: %v\n", k, v)  
    }  
}

輸出：

one: 1
four: 4
three: 3

和切片不同的是，迭代過程中，刪除還未迭代到的鍵值對，則該鍵值對不會被迭代。
在迭代過程中，如果創(chuàng)建新的鍵值對，那么新增鍵值對，可能被迭代，也可能不會被迭代。個人認(rèn)為應(yīng)該是hash的無序性問題
針對 nil 字典，迭代次數(shù)為 0

3.遍歷channel

func ByChannel() {  
    ch := make(chan string)  
    go func() {  
        ch <- "a"  
        ch <- "b"  
        ch <- "c"  
        ch <- "d"  
        close(ch)  
    }()  
    time.Sleep(time.Second)
    for n := range ch {  
        fmt.Println(n)  
    }  
}

針對于range對關(guān)閉channel的遍歷，會直到把元素都讀取完成。
但是在for遍歷會造成阻塞，因為for變量讀取一個關(guān)閉的管道并不會進行退出，而是一直進行等待，但是如果關(guān)閉了會返回一個狀態(tài)值可以根據(jù)該狀態(tài)值判斷是否需要操作

2.for和range之間奇怪的問題

2.1 無限遍歷現(xiàn)象

for

c := []int{1, 2, 3}  
for i := 0; i < len(c); i++ {  
    c = append(c, i)  
    fmt.Println(i)  
}

輸出：

1
2
3
.
.
.
15096
15097
15098
15099
15100
15101
15102
15103
15104

range

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

輸出：

1
2
3

可以看出for循環(huán)一直在永無止境的進行追加元素。 range循環(huán)正常。原因：for循環(huán)的i < len(c)-1都會進行重新計算一次，造成了永遠(yuǎn)都不成立。range循環(huán)遍歷在開始前只會計算一次，如果在循環(huán)進行修改也不會影響正常變量。

2.2 在for和range進行修改操作

for

type UserInfo struct {  
    Name string  
    Age int  
}
var UserInfoList = [3]UserInfo{  
    {Name: "John", Age: 25},  
    {Name: "Jane", Age: 30},  
    {Name: "Mike", Age: 28},  
    }  
for i := 0; i < len(UserInfoList); i++ {  
    UserInfoList[i].Age += i  
}  
fmt.Println(UserInfoList)

輸出：

0
1
2
[{John 25} {Jane 31} {Mike 30}]

range

var UserInfoList = [3]UserInfo{  
    {Name: "John", Age: 25},  
    {Name: "Jane", Age: 30},  
    {Name: "Mike", Age: 28},  
    }  
for i, info := range UserInfoList {  
    info.Age += i  
}  
fmt.Println(UserInfoList)

輸出：

[{John 25} {Jane 30} {Mike 28}]

可以看出for循環(huán)進行修改了成功，但是在range循環(huán)修改失效，為什么呢？因為range循環(huán)返回的是對該值的拷貝，所以修改失效。for循環(huán)修相當(dāng)于進行原地修改了。但如果在for循環(huán)里面進行賦值修改操作，那么修改也會進行失效具體如下

var UserInfoList = [3]UserInfo{  
    {Name: "John", Age: 25},  
    {Name: "Jane", Age: 30},  
    {Name: "Mike", Age: 28},  
}  
for i := 0; i < len(UserInfoList); i++ {  
    fmt.Println(i)  
    item := UserInfoList[i]  
    item.Age += i  
}  
fmt.Println(UserInfoList)

輸出：

> [{John 25} {Jane 30} {Mike 28}]

3. Benchmark大比拼

主要是針對大類型結(jié)構(gòu)體

type Item struct {  
    id int  
    val [4096]byte  
}

for_test.go

func BenchmarkForStruct(b *testing.B) {  
    var items [1024]Item  
    for i := 0; i < b.N; i++ {  
        length := len(items)  
        var tmp int  
        for k := 0; k < length; k++ {  
            tmp = items[k].id  
        }  
        _ = tmp  
    }  
}
func BenchmarkRangeStruct(b *testing.B) {  
    var items [1024]Item  
    for i := 0; i < b.N; i++ {  
        var tmp int  
        for _, item := range items {  
            tmp = item.id  
        }  
        _ = tmp  
    }  
}

goos: windows
goarch: amd64
pkg: article/02fortest
cpu: AMD Ryzen 5 5600G with Radeon Graphics
BenchmarkForStruct-12 2503378 474.8 ns/op 0 B/op 0 allocs/op
BenchmarkRangeStruct-12 4983 232744 ns/op 0 B/op 0 allocs/op
PASS
ok article/02fortest 3.268s

可以看出 for 的性能大約是 range 的 600 倍。

為什么會產(chǎn)生這么大呢？

上述也說過，range遍歷會對迭代的值創(chuàng)建一個拷貝。在占據(jù)占用較大的結(jié)構(gòu)時每次都需要進行做一次拷貝，取申請大約4kb的內(nèi)存，顯然是大可不必的。所以在對于占據(jù)較大的結(jié)構(gòu)時，應(yīng)該使用for進行變量操作。

總結(jié)

如何選擇合適的遍歷，在針對與測試場景的情況下，圖便捷可以使用range，畢竟for循環(huán)需要寫一堆的條件，初始值等。但是如果遍歷的元素是個占用大個內(nèi)存的結(jié)構(gòu)的話，避免使用range進行遍歷。且如果需要進行修改操作的話只能用for遍歷來修改，其實range也可以進行索引遍歷的，在本文為寫，讀者可以去嘗試一下。

到此這篇關(guān)于Go語言中for和range的性能比較的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Go for range內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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