深入探究for...range语句

1. 引言

在Go语言中，我们经常需要对数据集合进行遍历操作。对于数组来说，使用for语句可以很方便地完成遍历。然而，当我们面对其他数据类型，如map、string 和 channel 时，使用普通的for循环无法直接完成遍历。为了更加便捷地遍历这些数据类型，Go语言引入了for...range语句。本文将以数组遍历为起点，逐步介绍for...range语句在不同数据类型中的应用。
2.  问题引入

假设我们有一个整数数组，我们想要遍历数组中的每个元素并对其进行处理。在这种情况下，我们可以使用for语句结合数组的长度来实现遍历，例如：

1. package main
3. import "fmt"
5. func main() {
6.     numbers := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
8.     for i := 0; i < len(numbers); i++ {
9.         fmt.Println(numbers[i])
10.     }
11. }

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在上述代码中，我们定义了一个整数数组numbers，通过普通的for循环遍历了数组并打印了每个元素。然而，当我们遇到其他数据类型时，如map、string 或者channel时，此时使用for语句将无法简单对其进行遍历。那有什么方式能够方便完成对map，string等类型的遍历呢？
事实上，go语言中存在for....range语句，能够实现对这些类型的遍历，下面我们来仔细介绍下for...range。
3. 基本介绍

在Go语言中，for...range语句为遍历数组、切片、映射和通道等数据结构提供了一种便捷的方式。它隐藏了底层的索引或迭代器等细节，是Go语言为遍历各种数据结构提供的一种优雅而简洁的语法糖，使得遍历操作更加方便和直观。下面仔细简介使用for...range完成对切片, map, channel的遍历操作。
3.1 遍历切片

当使用for...range语句遍历切片时，它会逐个迭代切片中的元素，并将索引和对应的值赋值给指定的变量。示例代码如下:

1. numbers := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
3. for index, value := range numbers {
4.     // 在这里处理 index 和 value
5. }

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其中numbers 是我们要遍历的切片。index 是一个变量，它在每次迭代中都会被赋值为当前元素的索引（从0开始）。value 是一个变量，它在每次迭代中都会被赋值为当前元素的值。
如果只关注切片中的值而不需要索引，可以使用下划线 _ 替代索引变量名，以忽略它：

1. numbers := []int{1, 2, 3, 4, 5}
3. for _, value := range numbers {
4.     fmt.Println("Value:", value)
5. }

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这样，循环体只会打印出切片中的值而不显示索引。
通过for...range语句遍历切片，我们可以简洁而直观地访问切片中的每个元素，无需手动管理索引，使得代码更加简洁和易读。
3.2 遍历map

当使用for...range语句遍历map时，它会迭代映射中的每个键值对，并将键和对应的值赋值给指定的变量。示例代码如下:

1. students := map[string]int{
2.     "Alice":   25,
3.     "Bob":     27,
4.     "Charlie": 23,
5. }
7. for key, value := range students {
8.     // 在这里处理 key 和 value
9. }

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这里for...range会遍历所有的键值对，无需我们去手动处理迭代器的逻辑，即可完成对map的遍历操作。
3.3 遍历string

当使用for...range语句遍历字符串时，它会逐个迭代字符串中的字符，并将每个字符的索引和值赋值给指定的变量。以下是遍历字符串的示例代码：

1. text := "Hello, 世界!"
3. for index, character := range text {
4.     fmt.Printf("Index: %d, Character: %c\n", index, character)
5. }

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输出结果为：

1. Index: 0, Character: H
2. Index: 1, Character: e
3. Index: 2, Character: l
4. Index: 3, Character: l
5. Index: 4, Character: o
6. Index: 5, Character: ,
7. Index: 6, Character:  
8. Index: 7, Character: 世
9. Index: 10, Character: 界

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需要注意的是，Go语言中的字符串是以UTF-8编码存储的，UTF-8是一种变长编码，不同的Unicode字符可能会占用不同数量的字节。而index的值表示每个字符在字符串中的字节索引位置，所以字符的索引位置并不一定是连续的。
这里通过for...range语句遍历字符串，我们可以方便地处理每个字符，无需手动管理索引和字符编码问题，使得处理字符串的逻辑更加简洁和易读。
3.4 遍历channel

当使用for...range语句遍历channel时，它会迭代通道中的每个值，直到通道关闭为止。下面是一个示例代码:
[code]ch := make(chan int)// 向通道写入数据的例子go func() {    ch