go 关键字之 range

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一、基本介绍

• range是go提供的一种遍历方式，可以遍历字符串、数组、切片、map、channel等；
• 根据被遍历对象的不同，所有的range遍历都会在cmd/compile/internal/gc.walkrange文件中转换为简单的格式；

二、string

• 对于for v1, v2 = range a字符串的遍历，会转换为以下形式：

ha := a
for hv1 := 0; hv1 < len(ha); {
  hv1t := hv1
  hv2 := rune(ha[hv1])
  if hv2 < utf8.RuneSelf {
     hv1++
  } else {
     hv2, hv1 = decoderune(ha, hv1)
  }
  v1, v2 = hv1t, hv2
  // original body
}

• 先对字符串 a 进行浅拷贝，获取长度后字符对其字符进行遍历；

三、array or slice

• 对于for v1, v2 := range a数组或切片的遍历，会被转换为以下形式：

ha := a
hv1 := 0
hn := len(ha)
v1 := hv1
v2 := nil
for ; hv1 < hn; hv1++ {
    tmp := ha[hv1]
    v1, v2 = hv1, tmp
    ...
}

• 先对切片 a 进行浅拷贝，获取长度后对齐进行遍历，ha 是原切片 a 的副本，在遍历前就已经确定了 a 的元素和长度；
• 在遍历期间，v2 每次遍历都是对原元素的一次拷贝，如果元素是一个很大的结构体或字符串，可能会有性能问题；
• 如果在遍历期间如果 a 的长度发生改变或是发生扩容，不影响遍历的结果；如果是在遍历过程中，修改了切片 a 自身的元素，会影响遍历结果；

四、map

• 对于for v1, v2 = range a哈希表的遍历，会转换为以下形式：

ha := a
hit := hiter(n.Type)
th := hit.Type
mapiterinit(typename(t), ha, &hit)
for ; hit.key != nil; mapiternext(&hit) {
    key := *hit.key
    val := *hit.val
}

• 其中mapiterinit函数用于初始化迭代器，mapiternext用于迭代器的遍历，详见go 容器之 map；
• 迭代器对map的遍历是随机从某个桶的某个元素开始的，所以每次对map的遍历顺序是不一样的；
• 如果在迭代过程中，有其他的 goroutine 正在对map进行写，就会直接抛出错误；
• 即使map是在扩容过程中，也不影响迭代器对map的迭代；

五、channel

• 对于for v1, v2 = range a管道的遍历，会转换为以下形式：

ha := a
hv1, hb := <-ha
for ; hb != false; hv1, hb = <-ha {
    v1 := hv1
    hv1 = nil
    ...
}

• 如果管道中没有值，或为 nil，那么hv1, hb = <-ha操作将会被阻塞；
• 如果管道中有值，那么 hb 为 true， hv1 为实际读出来的值；
• 如果管道已经关闭了，那么 hb 为 false， hv1 为类型零值；
• 详细内容可以见go 并发之 chan；