案例实战：Go语言for range遍历经典应用场景

/ Go 语言 for range 循环攻略 /

在 Go 语言中,for range 循环是非常常用的遍历方式,可以用来遍历数组、切片、字符串、map 等数据结构。合理运用 for range 可以使代码更加简洁高效。

本文将全面介绍 Go 语言中 for range 的相关用法,内容包括:

1. range 基本用法
   
2. range 的原理
   
3. 遍历数组
   
4. 遍历切片
   
5. 遍历字符串
   
6. 遍历 map
   
7. 遍历 channel
   
8. for range 的性能
   
9. for range 的陷阱和最佳实践
   

通过详细的概念讲解、源码分析和示例代码,你可以深入理解 Go 语言 for range 的设计思想和工作机制,并能够熟练使用 for range 处理各种数据类型。

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1. range 基本用法

Go 语言中可以使用 range 配合 for 循环来遍历数组、切片、字符串、map 及 channel 等,格式如下:

for key, value := range coll {
  //代码
}

range 返回集合的索引和值,key 是索引,value 是对应的值。

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2. range 的原理

range 在底层是以指针形式遍历的:

for ptr, end := &coll[0], &coll[len(coll)]; ptr != end; ptr++ {
  // 指针ptr遍历
}

这样 range 完成了:

1. 获取开始和结束指针
   
2. 指针自增访问每个元素
   
3. 返回 key 和 value
   

理解这一点,有助于分析 range 的行为。

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3. 遍历数组

遍历数组可以直接通过 range:

for i, v := range [3]int{1, 2, 3} {
  fmt.Println(i, v) 
}
// 0 1
// 1 2 
// 2 3

range 返回数组索引和值。

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4. 遍历切片

切片遍历也类似:设置标签

for i, v := range []string{"a", "b", "c"} {
  fmt.Println(i, v)
}
// 0 a
// 1 b
// 2 c

range 可以遍历各种类型的切片。

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5. 遍历字符串

字符串在 Go 里是字节切片,也可以用 range 迭代:

for i, v := range "abc" {
  fmt.Println(i, string(v)) 
}
// 0 a  
// 1 b
// 2 c

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6. 遍历 map

遍历 map 时,range 返回 key 和 value:

kvs := map[string]string{"a":"apple", "b":"banana"}
for k, v := range kvs {
  fmt.Println(k, v) 
}
// 随机顺序打印kv

注意 map 的遍历顺序是不确定的。

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7. 遍历 channel

可以对一个 channel 使用 range 不断获取发送的值:

ch := make(chan int)
// 发送者
go func() {
  ch <- 1
  ch <- 2
  close(ch)
}()
// 接收者
for v := range ch {
  fmt.Println(v)
}

需要关闭 channel 来结束 range。

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8. range 性能

range 每次遍历会生成迭代值的副本,如果元素较大会带来额外性能损耗:

for _, s := range slice {
  process(s) // 传入副本
}

可以传入索引遍历,避免值拷贝:

for i := range slice {
  process(slice[i]) // 传入原值
}

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9. 陷阱和最佳实践

for range 使用时有一些需要注意的地方:

• 修改 slice 值时可能引发 Bug
  
• 遍历 map 时删除元素需注意
  
• channel 需要关闭
  
• 复用变量需小心
  

建议使用索引变量访问元素可以避免部分问题。

另外 range 代码块最好使用局部变量,而不是外部变量。

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总结

通过本文可以全面了解 Go 语言中 for range 的用法细节。range 可以帮助我们非常方便地遍历各种数据结构,是 Go 语言编程中非常重要的一个设计。合理运用 range 可以使代码更简洁高效。