Go|Go Quiz: 从Go面试题搞懂slice range遍历的坑 GoQuiz:从Go面试题搞懂slicerange遍

面试题最近Go 101的作者发布了11道Go面试题，非常有趣，打算写一个系列对每道题做详细解析，欢迎大家关注。
本题是Go quiz slice系列的第2道题目，这道题非常有迷惑性。
通过这道题我们可以知晓对slice做range遍历的坑，避免在实际项目中踩坑。

package mainfunc main() { var x = []string{"A", "B", "C"}for i, s := range x { print(i, s, ",") x[i+1] = "M" x = append(x, "Z") x[i+1] = "Z" } }

0A,1B,2C,
0A,1Z,2Z,
0A,1M,2M,
0A,1M,2C,
0A,1Z,2M,
0A,1M,2Z,
(infinite loop)

大家可以在评论区留下你们的答案。这道题主要有以下几个考点：

slice做range遍历，Go编译器背后会做哪些事情？
slice什么时候扩容，扩容后的行为是怎么样的？

解析我们先逐个解答上面的问题。
range遍历机制
range对slice做遍历的时候，实际上是先构造一个原slice的拷贝，再对这个拷贝做遍历。
在for循环里面的逻辑执行之前，这个拷贝的值就确定下来了。因此这个拷贝的长度和容量是不会在for循环的时候发生改变的。
以上面的题目为例：range x 实际上是会先构造一个原切片x的拷贝，我们假设为y，然后对y做遍历。

for i, s := range x { print(i, s, ",") x[i+1] = "M" x = append(x, "Z") x[i+1] = "Z" }

上面这段代码可以等价为：

y := x for i := 0; i < len(y); i++ { print(i, y[i], ",") x[i+1] = "M" x = append(x, "Z") x[i+1] = "Z" }

slice扩容机制通过append函数给slice添加元素的时候，有2种情况：

如果切片的容量足够，就会在切片指向的底层数组里追加元素。
如果切片的容量不足以承载新添加的元素，就会开辟一个新的底层数组，把原切片里的元素拷贝过来，再追加新的元素。切片结构里的指针会指向新的底层数组。

答案我们回到本文最开始的题目，逐行解析每行代码的执行结果。

代码	程序执行结果
var x = []string{"A", "B", "C"}	x是一个切片，长度是3，容量是3，x指向的底层数组的值是[ "A" "B" "C"]
for i, s := range x	编译器先构造一个切片`x`的拷贝，假设为切片`y`，然后对`y`做遍历。`y`的值在for循环执行前就确定下来了，长度为3，容量为3，固定不变。
print(i, s, ",")	第一次for循环，`i`的值是0，`s`的值是切片`y`里下标索引为0的元素，值为"A"，打印0A
x[i+1] = "M"	执行x[1] = "M"，因为切片`x`和`y`现在指向同一个底层数组，切片`y`里下标索引为1的元素的值也被改成了"M"，`y`指向的底层数组的值为["A", "M", "C"]
x = append(x, "Z")	给切片`x`添加新元素"Z"，因为当前切片`x`的长度为3，容量为3，容量已满，不足以承载新增加的元素，所以要对`x`的底层数组做扩容，`x`指向新的底层数组，新底层数组的值是["A", "M", "C", "Z"]，`y`还是指向原来的底层数组，`y`指向的底层数组的值是["A", "M", "C"]
后续for循环	因为从第2次for循环开始，`x`和`y`指向了不同的底层数组，所以对切片`x`的修改不会影响到`y`，因此后面打印的结果依次是1M,2C

所以本题的答案是 0A, 1M, 2C。
总结

对于slice，时刻想着对slice做了修改后，slice里的3个字段：指针，长度，容量是怎么变的。
? zen of go

对切片x做range遍历，实际上是对x的拷贝(假设为y)做range遍历，y的值(包括y结构体里指向底层数组的指针的值，y的长度和容量)都在执行for循环前确定下来了。
切片的底层数据结构和扩容机制，如果有不清楚的，参考我写的slice底层原理篇，包含了slice的所有注意事项。

开源地址文章和示例代码开源地址在GitHub: https://github.com/jincheng9/...
公众号：coding进阶
个人网站：https://jincheng9.github.io/
思考题留下2道思考题，欢迎大家在评论区留下你们的答案。也可以在我的wx公号发送消息slice2获取答案和原因。

题目1：

package mainfunc main() { var x = []string{"A", "B", "C"}for i, s := range x { print(i, s, " ") x = append(x, "Z") x[i+1] = "Z" } }

【Go|Go Quiz: 从Go面试题搞懂slice range遍历的坑】题目2

package mainfunc main() { var y = []string{"A", "B", "C", "D"} var x = y[:3]for i, s := range x { print(i, s, ",") x = append(x, "Z") x[i+1] = "Z" } }

References