三. go 常见控制结构实现原理之 range

一. 基础问题

1. 示例问题: 如下程序是否能正常结束

1. main()函数中定义一个切片v，通过range遍历v，遍历过程中不断向v中添加新的元素
2. 能够正常结束。循环内改变切片的长度，不影响循环次数，循环次效在循环开始前就已经确定了

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

1. 示例问题2: 请问性能上有没有可优化的空间:

//遍历过程中每次迭代会对index和value进行赋值，
//如果数据量大或者value类型为string时，
//对value的赋值操作可能是多余的，可以在for-range中忽略value值，
//推荐使用slice[index]引用value值
func RangeSlice(slice []int) {
    for index, value := range slice {
        _, _ = index, value
    }
}

//函数中for-range语句中只获取key值，然后跟据key值获取value值，
//虽然看似减少了一次赋值，但通过key值查找value值的性能消耗可能高于赋值消耗。
//能否优化取决于map所存储数据结构特征、结合实际情况进行
func RangeMap(myMap map[int]string) {
    for key, _ := range myMap {
        _, _ = key, myMap[key]
    }
}

二. 实现原理

1. range支持数组、数组指针、切片、map和channel类型，对于不同类型有些细节上的差异

1. 遍历数组指针或slice

1. 遍历slice前会先获以slice的长度len_temp作为循环次数，循环体中，每次循环会先获取元素值，如果for-range中接收index和value的话，则会对index和value进行一次赋值。由于循环开始前循环次数就已经确定了，所以循环过程中新添加的元素是没办法遍历到的。另外，数组与数组指针的遍历过程与slice基本一致

// The loop we generate:
//   for_temp := range
//   len_temp := len(for_temp)
//   for index_temp = 0; index_temp < len_temp; index_temp++ {
//           value_temp = for_temp[index_temp]
//           index = index_temp
//           value = value_temp
//           original body
//   }

2. 遍历map

1. 遍历map时没有指定循环次数，循环体与遍历slice类似。由于map底层实现与slice不同，map底层使用hash表实现，插入数据位置是随机的，所以遍历过程中新插入的数据不能保证遍历到

// The loop we generate:
//   var hiter map_iteration_struct
//   for mapiterinit(type, range, &hiter); hiter.key != nil; mapiternext(&hiter) {
//           index_temp = *hiter.key
//           value_temp = *hiter.val
//           index = index_temp
//           value = value_temp
//           original body
//   }

3. 遍历channel

1. channel遍历是依次从channel中读取数据,读取前是不知道里面有多少个元素的。如果channel中没有元素，则会阻塞等待，如果channel已被关闭，则会解除阻塞并退出循环

// The loop we generate:
//   for {
//           index_temp, ok_temp = <-range
//           if !ok_temp {
//                   break
//           }
//           index = index_temp
//           original body
//   }

1. 注意

1. 上述注释中index_temp实际上描述是有误的，应该为value_temp，因为index对于channel是没有意义的。
2. 使用for-range遍历channel时只能获取一个返回值。