【Golang】Golang进阶系列教程--为什么 Go for-range 的 value 值地址每次都一样？

水深无声 2023-10-14 10:07 2阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  前言
 *  现象
 *   *  无限循环
     *  相同地址
 *  原因
 *  推荐阅读

## 前言 ##

循环语句是一种常用的控制结构，在 Go 语言中，除了 for 关键字以外，还有一个 range 关键字，可以使用 for-range 循环迭代数组、切片、字符串、map 和 channel 这些数据类型。

但是在使用 for-range 循环迭代数组和切片的时候，是很容易出错的，甚至很多老司机一不小心都会在这里翻车。

具体是怎么翻的呢？我们接着看。

## 现象 ##

先来看两段很有意思的代码：

### 无限循环 ###

如果我们在遍历数组的同时向数组中添加元素，能否得到一个永远都不会停止的循环呢？  
比如下面这段代码：

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

程序输出：

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

上述代码的输出意味着循环只遍历了原始切片中的三个元素，我们在遍历切片时追加的元素并没有增加循环的执行次数，所以循环最终还是停了下来。

### 相同地址 ###

第二个例子是使用 Go 语言经常会犯的一个错误。

当我们在遍历一个数组时，如果获取 range 返回变量的地址并保存到另一个数组或者哈希时，会遇到令人困惑的现象：

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

程序输出：

$ go run main.go
    3 3 3

上述代码并没有输出 1 2 3，而是输出 3 3 3。  
正确的做法应该是使用 &arr\[i\] 替代 &v，像这种编程中的细节是很容易出错的。

## 原因 ##

具体原因也并不复杂，一句话就能解释。

对于数组、切片或字符串，每次迭代，for-range 语句都会将原始值的副本传递给迭代变量，而非原始值本身。

口说无凭，具体是不是这样，还得靠源码说话。

Go 编译器会将 for-range 语句转换成类似 C 语言的三段式循环结构，就像这样：

// 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
    //   }

迭代数组时，是这样：

// 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
    //   }

从上面的代码片段，可以总结两点：

*  在循环开始前，会将数组或切片赋值给一个新变量，在赋值过程中就发生了拷贝，迭代的实际上是副本，这也就解释了现象 1。
 *  在循环过程中，会将迭代元素赋值给一个临时变量，这又发生了拷贝。如果取地址的话，每次都是一样的，都是临时变量的地址。
 *  参考文章：

garbagecollected.org/2017/02/22/…  
draveness.me/golang/docs…

## 推荐阅读 ##

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 *  [Go 语言教程–语言结构（二）][Go 1]
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 *  [Go 语言教程–Go 语言范围(Range)（十五）][Go _Go _Range]
 *  [Go 语言教程–Go 语言Map(集合)（十六）][Go _Go _Map]
 *  [Go 语言教程–Go 语言递归函数（十七）][Go _Go]
 *  [Go 语言教程–Go 语言类型转换（十八）][Go _Go 1]
 *  [Go 语言教程–Go 语言接口（十九）][Go _Go 2]
 *  [Go 语言教程–Go 错误处理（二十）][Go _Go 3]
 *  [Go 语言教程–Go 并发（二十一）][Go _Go 4]

[Go]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131498341
[Go 1]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131523907
[Go 2]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131523987
[Go 3]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131525361
[Go 4]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131543946
[Go _GO]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131553561
[Go _GO 1]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131567591
[Go _GO 2]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131590680
[Go _GO 3]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131607945
[Go _GO 4]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131609123
[Go _GO 5]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131649896
[Go _GO 6]: https://writer.blog.csdn.net/article/details/131705852
[Go _GO 7]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131725092
[Go _GO_Slice]: https://writer.blog.csdn.net/article/details/131740556
[Go _Go _Range]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131740708?spm=1001.2014.3001.5501
[Go _Go _Map]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131758199
[Go _Go]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131786257
[Go _Go 1]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131800068
[Go _Go 2]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131829150
[Go _Go 3]: https://blog.csdn.net/u011397981/article/details/131843888
[Go _Go 4]: https://writer.blog.csdn.net/article/details/131863637