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Golang中for循环遍历避坑指南

来源：脚本之家 2023-05-12 10:00:39 0浏览 收藏

来到golang学习网的大家，相信都是编程学习爱好者，希望在这里学习Golang相关编程知识。下面本篇文章就来带大家聊聊《Golang中for循环遍历避坑指南》，介绍一下for循环，希望对大家的知识积累有所帮助，助力实战开发！

一、for循环

循环:让程序多次执行相同的代码块

for循环是Go语言中唯一一个循环结构

for循环经典语法

  • 先执行表达式1
  • 执行表达式2判断是否成立,如果成立执行循环体
  • 循环体执行完成后,执行表达式3
  • 再次执行表达式2,判断是否成立.

for循环用的最多的地方就是遍历数组或切片等

for 表达式1;表达式2;表达式3{
  //循环体
}　

经典for循环结构中 , for关键字后面有三个表达式,且每个表达式都可以省略。

for i := 0; i < 5; i++ {
    fmt.Println(i)
}
//等价于
j := 0
for ; j < 5; {
    fmt.Println(j)
    j++
}

for关键字后面也可以只有一个表达式,表示如果条件成立执行循环体代码。

for i := 0; i < 5; i++ {
    fmt.Println(i)
}
//等价于
j := 0
for j < 5 {
    fmt.Println(j)
    j++
}

二、range语句

Golang range类似迭代器操作，可以对 slice、map、数组、字符串等进行迭代循环。在字符串、数组和切片中它返回 (索引, 值) ，在map中返回 (键, 值)，但若当只有一个返回值时，第一个参数是索引或键。

str := "abc"
for i, char := range str {
    fmt.Printf("%d => %s\n", i, string(char))
}
for i := range str { //只有一个返回值
    fmt.Printf("%d\n", i)
}
nums := []int{1, 2, 3}
for i, num := range nums {
    fmt.Printf("%d => %d\n", i, num)
}
kvs := map[string]string{"a": "apple", "b": "banana"}
for k, v := range kvs {
    fmt.Printf("%s => %s\n", k, v)
}
for k := range kvs { //只有一个返回值
    fmt.Printf("%s\n", k)
}
// 输出结果
// 0 => a
// 1 => b
// 2 => c
// 0
// 1
// 2
// 0 => 1
// 1 => 2
// 2 => 3
// a => apple
// b => banana
// a
// b

for循环尤其是range语句，在平时开发过程中频繁使用，但很多开发者经常会在以下场景中踩坑。

场景一，使用循环迭代器的变量

先来看一个明显的错误：

func main() {
    var out []*int
    for i := 0; i < 3; i++ {
        // i := i
        out = append(out, &i)
    }
    fmt.Println("值:", *out[0], *out[1], *out[2])
    fmt.Println("地址:", out[0], out[1], out[2])
}
// 输出结果
// 值: 3 3 3
// 地址: 0xc000012090 0xc000012090 0xc000012090

分析

out是一个整型指针数组变量，在for循环中，声明了一个i变量，每次循环将i的地址追加到out切片中，但是每次追加的其实都是i变量，因此我们追加的是一个相同的地址，而该地址最终的值是3。

正确做法

解开代码中的注释// i := i，每次循环时都重新创建一个新的i变量。

注意，for循环表达式1定义的变量i相当于循环体里面的全局变量，循环体里面定义的变量i相当于循环体里面的局部变量，由于在代码块中同名局部变量会覆盖同名的全局变量，所以此时在循环体逻辑里面，使用的i变量是循环体里面定义的局部变量i。

再看一个比较隐秘的错误：

func main() {
    a1 := []int{1, 2, 3}
    a2 := make([]*int, len(a1))
    for i, v := range a1 {
        a2[i] = &v
    }
    fmt.Println("值:", *a2[0], *a2[1], *a2[2])
    fmt.Println("地址:", a2[0], a2[1], a2[2])
}
// 输出结果
// 值: 3 3 3
// 地址: 0xc000012090 0xc000012090 0xc000012090

分析

大多数人就是在range这里给变量赋值的时候踩坑，因为比较隐秘，其实情况和上面的一样，range在遍历值类型时，其中的v是一个局部变量，只会声明初始化一次，之后每次循环时重新赋值覆盖前面的，所以给a2[i]赋值的时候其实都是同一个地址&v，而v最终的值为a1最后一个元素的值，也就是3。

正确做法

①a2[i]赋值时传递原始指针，即a2[i] = &a1[i]

②创建临时变量t := v；a2[i] = &t

③闭包(与②原理一样)，func(v int) { a2[i] = &v }(v)

更为隐秘的还有：

func main() {
    var out [][]int
    for _, i := range [][1]int{{1}, {2}, {3}} {
        out = append(out, i[:])
    }
    fmt.Println("Values:", out)
}
// 输出结果
// [[3] [3] [3]]

原理也是一样的，不论遍历多少次，i[:]总是被本次遍历的值所覆盖

场景二，在循环体内使用goroutines

func main() {
    values := []int{1, 2, 3}
    wg := sync.WaitGroup{}
    for _, val := range values {
        wg.Add(1)
        go func() {
            fmt.Println(val)
            wg.Done()
        }()
    }
    wg.Wait()
}
// 输出结果
// 3
// 3
// 3

分析

对于主协程来讲，循环是很快就跑完的，而这个时候各个协程可能才开始跑，此时val的值已经遍历到最后一个了，所以各协程都输出了3。（如果遍历数据庞大，主协程遍历耗时较久的话，goroutine的输出会根据当时候的val的值，所以每次的输出结果不一定相同的。）

解决办法

①使用临时变量

for _, val := range values {
    wg.Add(1)
    val := val
    go func() {
        fmt.Println(val)
        wg.Done()
    }()
}

②使用闭包

for _, val := range values {
    wg.Add(1)
    go func(val int) {
        fmt.Println(val)
        wg.Done()
    }(val)
}

三、实战

 基于第一、第二小节内容，接下来进行一个Golang for循环实战，代码详情请看注释。

package main
 
import "fmt"
 
func main() {
    slic := []int{1, 2, 3}
    // len(cp) = 3, cap(cp) = 3
    cp := make([]*int, len(slic))
    for i, x := range slic {
        cp[i] = &slic[i]
        cp = append(cp, &x)
    }
 
    // 第一次循环
    // cp[0] = &slic[0]  *cp[0] = 1
    // 由于len=cap=3,append方法的作用是将元素追加到切片的末尾，即cp(len)位置，此时append便超过切片容量，切片进行扩容，将容量扩容2倍（切片容器<1024时，扩容*2）。
    // append后相当于 cp[3] = &x  此时x的值为1，len(cp)=4, cap(cp)=6
 
    // 第二次循环
    // cp[1] = &slic[1]  *cp[1] = 2
    // 再次append相当于 cp[4] = &x 此时x的值为2，len(cp)=5, cap(cp)=6
 
    // 第三次循环
    // cp[2] = &slic[2]  *cp[2] = 3
    // 再次append相当于 cp[5] = &x 此时x的值为3，len(cp)=6, cap(cp)=6
 
    // 至此循环完毕，cp中数据为  &slic[0]  &slic[1] &slic[2] &x  &x  &x
 
      println("len==", len(cp), "  cap==", cap(cp))
      for _, x := range cp {
        fmt.Print(*x, " ")
      }
}
 
/*  输出结果
    len== 6   cap== 6
    1 2 3 3 3 3
*/

以上就是《Golang中for循环遍历避坑指南》的详细内容，更多关于golang的资料请关注golang学习网公众号！

golang for循环
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