for-range排坑指南

0x01 遍历取不到所有元素指针?

如下代码想从数组遍历获取一个指针元素切片集合

1. arr := [2]int{1, 2}
2. res := []*int{}
3. for _, v := range arr {
4.     res = append(res, &v)
5. }
6. //expect: 1 2
7. fmt.Println(*res[0],*res[1])
8. //but output: 2 2

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答案是【取不到】 同样代码对切片[]int{1, 2}或map[int]int{1:1, 2:2}遍历也不符合预期。 问题出在哪里？
通过查看go编译源码可以了解到, for-range其实是语法糖，内部调用还是for循环，初始化会拷贝带遍历的列表（如array，slice，map），然后每次遍历的v都是对同一个元素的遍历赋值。 也就是说如果直接对v取地址，最终只会拿到一个地址，而对应的值就是最后遍历的那个元素所附给v的值。对应伪代码如下：

1. // len_temp := len(range)
2. // range_temp := range
3. // for index_temp = 0; index_temp < len_temp; index_temp++ {
4. //     value_temp = range_temp[index_temp]
5. //     index = index_temp
6. //     value = value_temp
7. //     original body
8. //   }

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那么怎么改？ 有两种 - 使用局部变量拷贝v

1. for _, v := range arr {
2.     //局部变量v替换了v，也可用别的局部变量名
3.     v := v
4.     res = append(res, &v)
5. }

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• 直接索引获取原来的元素
  

1. //这种其实退化为for循环的简写
2. for k := range arr {
3.     res = append(res, &arr[k])
4. }

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理顺了这个问题后边的坑基本都好发现了，来迅速过一遍
0x02 遍历会停止么？

1. v := []int{1, 2, 3}
2. for i := range v {
3.     v = append(v, i)
4. }

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答案是【会】，因为遍历前对v做了拷贝，所以期间对原来v的修改不会反映到遍历中
0x03 对大数组这样遍历有啥问题？

1. //假设值都为1，这里只赋值3个
2. var arr = [102400]int{1, 1, 1}
3. for i, n := range arr {
4.     //just ignore i and n for simplify the example
5.     _ = i
6.     _ = n
7. }

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答案是【有问题】！遍历前的拷贝对内存是极大浪费啊 怎么优化？有两种 - 对数组取地址遍历 for i, n := range &arr - 对数组做切片引用 for i, n := range arr[:]
反思题：对大量元素的slice和map遍历为啥不会有内存浪费问题？ （提示，底层数据结构是否被拷贝）
0x04 对大数组这样重置效率高么？

1. //假设值都为1，这里只赋值3个
2. var arr = [102400]int{1, 1, 1}
3. for i, _ := range &arr {
4.     arr[i] = 0
5. }

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答案是【高】，这个要理解得知道go对这种重置元素值为默认值的遍历是有优化的, 详见go源码：memclrrange

1. // Lower n into runtime·memclr if possible, for
2. // fast zeroing of slices and arrays (issue 5373).
3. // Look for instances of
4. //
5. // for i := range a {
6. //  a[i] = zero
7. // }
8. //
9. // in which the evaluation of a is side-effect-free.

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0x05 对map遍历时删除元素能遍历到么？

1. var m = map[int]int{1: 1, 2: 2, 3: 3}
2. //only del key once, and not del the current iteration key
3. var o sync.Once
4. for i := range m {
5.     o.Do(func() {
6.         for _, key := range []int{1, 2, 3} {
7.             if key != i {
8.                 fmt.Printf("when iteration key %d, del key %d\n", i, key)
9.                 delete(m, key)
10.                 break
11.             }
12.         }
13.     })
14.     fmt.Printf("%d%d ", i, m[i])
15. }

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答案是【不会】 map内部实现是一个链式hash表，为保证每次无序，初始化时会随机一个遍历开始的位置, 这样，如果删除的元素开始没被遍历到（上边once.Do函数内保证第一次执行时删除未遍历的一个元素），那就后边就不会出现。
0x06 对map遍历时新增元素能遍历到么？

1. var m = map[int]int{1:1, 2:2, 3:3}
2. for i, _ := range m {
3.     m[4] = 4
4.     fmt.Printf("%d%d ", i, m[i])
5. }

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答案是【可能会】，输出中可能会有44。原因同上一个, 可以用以下代码验证

1. var createElemDuringIterMap = func() {
2.     var m = map[int]int{1: 1, 2: 2, 3: 3}
3.     for i := range m {
4.         m[4] = 4
5.         fmt.Printf("%d%d ", i, m[i])
6.     }
7. }
8. for i := 0; i < 50; i++ {
9.     //some line will not show 44, some line will
10.     createElemDuringIterMap()
11.     fmt.Println()
12. }

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0x07 这样遍历中起goroutine可以么？

1. var m = []int{1, 2, 3}
2. for i := range m {
3.     go func() {
4.         fmt.Print(i)
5.     }()
6. }
7. //block main 1ms to wait goroutine finished
8. time.Sleep(time.Millisecond)

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答案是【不可以】。预期输出0,1,2的某个组合，如012，210.. 结果是222. 同样是拷贝的问题 怎么解决 - 以参数方式传入

1. for i := range m {
2.     go func(i int) {
3.         fmt.Print(i)
4.     }(i)
5. }

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• 使用局部变量拷贝
  

1. for i := range m {
2.     i := i
3.     go func() {
4.         fmt.Print(i)
5.     }()
6. }
   
7. 引用：<a target="_blank" href="https://zhuanlan.zhihu.com/p/105435646" rel="noopener">Dig101 - Go之for-range排坑指南 - 知乎 (zhihu.com)</a>

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