10. Go语言循环
Go语言循环
Go语言的循环不像其他语言一样有多种,比如c++有for
,while
,do-while
。在go语言中循环就只有for
一种,所以用起来也是十分的方便。
for循环的形式
Go语言的for
循环有 3 种形式,只有其中的一种使用分号。
- 第一种:类似于c语言的for循环
for init; condition; post {
}
- 第二种:类似于c语言的while
for condition {
}
- 第三种:类似于c语言的 for(;😉
for {
}
- init: 一般为赋值表达式,给控制变量赋初值;
- condition: 关系表达式或逻辑表达式,循环控制条件;
- post: 一般为赋值表达式,给控制变量增量或减量。
for i := 0; i < 10; i++ {
fmt.Println(i)
}
for range
for 循环的range
格式可以对slice
、map
、数组、字符串等进行迭代循环。格式如下:
for key, value := range oldMap {
newMap[key] = value
}
以上代码中的key
和value
是可以省略的,如果省略key
,则返回索引,如果省略value
,则返回元素值。
如果只想读取 key,格式如下:
for key := range oldMap
如果只想读取 value,格式如下:
for _, value := range oldMap
代码展示:
package main
import "fmt"
func main() {
for i := 0; i < 5; i++ {
fmt.Printf("current i %d\n", i)
}
j := 0
for {
if j == 5 {
break
}
fmt.Printf("current j %d\n", j)
j++
}
var strAry = []string{"aa", "bb", "cc", "dd", "ee"} //是的,不指定初始个数也ok
//切片初始化
var sliceAry = make([]string, 0)
sliceAry = strAry[1:3]
for i, str := range sliceAry {
fmt.Printf("slice i %d, str %s\n", i, str)
}
//字典初始化
var dic = map[string]int{
"apple": 1,
"watermelon": 2,
}
for k, v := range dic {
fmt.Printf("key %s, value %d\n", k, v)
}
}
输出如下:
current i 0
current i 1
current i 2
current i 3
current i 4
current j 0
current j 1
current j 2
current j 3
current j 4
slice i 0, str bb
slice i 1, str cc
key apple, value 1
key watermelon, value 2
for range的坑
这块可能需要点golang
基础,也可以把后面的先看了再来看这块内容。
通过上面例子不难发现for range
对于数组,map的遍历非常方便,但是for range
也有不好的坑,其中不乏一些熟悉golang
的开发人员,往往也会掉到坑里,下面就给大家来捋一捋golang for range
中那些容易遇到的坑,这也是面试golang
基础时通常会被面试官问到的
for range取不到所有元素的地址
PS:如果你用的是Go 1.22版本以及之后的话,那是能取到地址的,而且要注意,这个地址是临时变量的地址,不是原元素的地址
package main
import "fmt"
func main() {
arr := [2]int{1, 2}
res := []*int{}
for _, v := range arr {
res = append(res, &v)
}
// expect: 1 2 预期的结果
// but
// result: 2 2 实际的结果
fmt.Println(*res[0], *res[1])
}
上述代码通过定义一个数组arr
,数组元素为1
,2
。然后试图通过取到数组的这两个元素的地址放到切片res
中,最后通过取地址操作符*res[0]
和*res[1]
打印出切片中的元素,希望结果输出1
和2
,但结果恰恰不是我们所预期的那样。
代码实际输出:
2 2
实际输出的是两个2,那么问题在哪里呢?
package main
import "fmt"
func main() {
arr := [2]int{1, 2}
res := []*int{}
for _, v := range arr {
// v 每次都是同一个变量
fmt.Println(&v)
res = append(res, &v)
}
// expect: 1 2
// but
// result: 2 2
fmt.Println(*res[0], *res[1])
}
代码输出:
0xc000018050
0xc000018050
2 2
那如果我们想要得到预期的结果1
和2
,应该怎么改呢?两种方式:
- 第一种:使用局部变量
v1
拷贝v
for _, v := range arr {
//局部变量v替换了v,也可用别的局部变量名
v1 := v
res = append(res, &v1)
}
- 第二种:直接使用索引获取原来的元素
for k := range arr {
res = append(res, &arr[k])
}
循环是否会停止?
v := []int{1, 2, 3}
for i := range v {
v = append(v, i)
}
在循环遍历的同时往遍历的切片追加元素,循环会停止吗?
答案是:会。
在Go语言中,for i := range v
语句会在循环开始前对切片v
的长度进行一次评估,并将这个长度用于控制循环的迭代次数。之后,如果在循环体内修改了切片v
的长度(比如通过append
函数),这个修改并不会影响已经确定的循环迭代次数。
上述例子可以看作是下面这个代码:
v := []int{1, 2, 3}
length := len(v)
for i := 0; i < length; i++ {
v = append(v, i)
}
使用迭代变量时的闭包问题
问题
在for range
循环中,如果在闭包中使用迭代变量,可能会遇到意想不到的结果。因为闭包会捕获迭代变量的引用,而不是它的值。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
var funcs []func()
for i := 0; i < 3; i++ {
funcs = append(funcs, func() {
fmt.Println(i)
})
}
for _, f := range funcs {
f()
}
}
代码输出:
3
3
3
解决方法
使用局部变量保存当前迭代变量的值。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
var funcs []func()
for i := 0; i < 3; i++ {
i := i // 创建新的局部变量 i
funcs = append(funcs, func() {
fmt.Println(i)
})
}
for _, f := range funcs {
f()
}
}
代码输出:
0
1
2
修改切片中的元素
问题
for range
会创建每个元素的副本,而不是直接操作原始切片中的元素。因此,修改迭代变量不会影响原始切片。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
slice := []int{1, 2, 3}
for _, v := range slice {
v *= 10
}
fmt.Println(slice) // 输出: [1 2 3]
}
代码输出:
[1 2 3]
解决方法
使用索引访问并修改原始切片中的元素
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
slice := []int{1, 2, 3}
for i := range slice {
slice[i] *= 10
}
fmt.Println(slice) // 输出: [10 20 30]
}
代码输出:
[10 20 30]
遍历字典时的顺序
问题
在 Go 中,使用for range
遍历字典时,遍历顺序是随机的。每次运行程序时,顺序可能不同。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
dic := map[string]int{"a": 1, "b": 2, "c": 3}
for k, v := range dic {
fmt.Printf("key: %s, value: %d\n", k, v)
}
}
代码输出:
key: a, value: 1
key: c, value: 3
key: b, value: 2
每次输出的顺序可能不同
解决方法
使用for
循环遍历字典,并使用sort.Strings
函数对键进行排序,再遍历
package main
import (
"fmt"
"sort"
)
func main() {
dic := map[string]int{"a": 1, "b": 2, "c": 3}
keys := make([]string, 0, len(dic))
for k := range dic {
keys = append(keys, k)
}
sort.Strings(keys)
for _, k := range keys {
fmt.Printf("key: %s, value: %d\n", k, dic[k])
}
}
代码输出:
key: a, value: 1
key: b, value: 2
key: c, value: 3
对比学习
C++:
• std::map:有序容器,遍历顺序是键的升序。(内部使用红黑树实现)
• std::unordered_map:无序容器,遍历顺序不可预测。(内部使用哈希表实现)
Python:
• Python 3.7 及更高版本:字典遍历顺序是插入顺序。
• Python 3.6 及更早版本:字典遍历顺序可能是插入顺序,但并不保证。
字符串遍历
问题
for range
遍历字符串时,每次迭代会返回Unicode
代码点(rune)
,而不是字节。如果字符串包含多字节字符,这一点尤其重要。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
str := "hello 世界"
for i, r := range str {
fmt.Printf("index: %d, rune: %c\n", i, r)
}
}
代码输出:
index: 0, rune: h
index: 1, rune: e
index: 2, rune: l
index: 3, rune: l
index: 4, rune:
index: 5, rune: 世
index: 6, rune: 界
解决方法
理解for range
返回的是 Unicode
代码点,而不是字节。如果需要按字节遍历,可以使用常规的for
循环。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
str := "hello 世界"
for i := 0; i < len(str); i++ {
fmt.Printf("index: %d, byte: %x\n", i, str[i])
}
}
代码输出:
index: 0, byte: 68
index: 1, byte: 65
index: 2, byte: 6c
index: 3, byte: 6c
index: 4, byte: 6f
index: 5, byte: 20
index: 6, byte: e4
index: 7, byte: b8
index: 8, byte: 96
index: 9, byte: e7
index: 10, byte: 95
index: 11, byte: 8c
总结
- Go 1.22之前通过
for _, v := range arr
遍历切片取不到所有变量的地址,而是同一个临时变量的地址 - 闭包中的迭代变量:迭代变量在闭包中被捕获,导致所有闭包共享同一个变量。
- 切片元素修改:
for range
会创建元素的副本,直接修改迭代变量不会影响原切片。 - 字典遍历顺序:遍历字典时,顺序是随机的,每次运行可能不同。
- 字符串遍历:
for range
遍历字符串时返回的是Unicode
代码点(rune
),而不是字节,可能导致多字节字符处理复杂。 - 删除切片元素: 在
for range
中删除切片元素可能导致意外行为或漏掉某些元素。 - 遍历修改映射(字典):在
for range
循环中修改字典(如添加或删除键值对)可能导致未定义行为或错误。