Go 语言切片遍历地址会发生改变吗？

news2024/10/7 4:23:49

引言：今天面试的时候，面试官问了一道学 Go 语言的同学都会的简单代码，是关于 Go 语言 for 循环问题的，他询问了一个点，循环中共享变量的地址会发生改变吗？

相信听到这个问题的你，第一反应肯定是不会变啊，怎么会发生改变呢？听到这里面试官选择摇了摇头，那到底是怎么回事呢？接下来我们来研究一下。

题目

Go 语言切片遍历地址会发生改变吗？

推荐解析

正文

首先是下面这段代码，这段代码相信很多在学习 Go 语言的同学都有接触过，那么我们现在来问一个问题，就是在

for 循环中，v 的地址会发生改变吗？

package main

import (
	"fmt"
	"runtime"
)

func main() {
	slice := make([]int, 3, 5)
	fmt.Println(runtime.Version())
	fmt.Println("---------------------")
	for i, v := range slice {
		fmt.Printf("%p\n", &v)
		fmt.Println(i)
	}
}

在此之前，问过一些学习 Go 的同学，如下图所示：

这位学习 Go 的同学第一直觉就是不会变的，那我们现在来运行一下看看结果：

我们会发现，这个关于 v 地址打印的内容，其是会发生改变的，相信很多人第一反应都是不敢相信的的，我们再来测试一组数据：

这次我们会发现，v 的地址又没有改变了，这是怎么回事呢？我们回到原文，将两次运行结果复制下来对比一下：

第一次运行结果：
go1.22.1
---------------------
0xc00000a100
0
0xc00000a110
1
0xc00000a120
2

==========================

第二次运行结果：
go1.21.2
---------------------
0xc00000a100
0
0xc00000a100
1
0xc00000a100
2

我们会发现一个很关键的点，就是第一次运行结果和第二次运行结果关于 Go 语言的版本号有所不同，到这里我们就可以得出一个初步结论，go 语言 1.22 之后与 1.22 之前的版本是存在差异的，即在 1.22 之前，for 循环遍历循环变量是不会发生改变的，1.22 以及之后的版本都是会进行改变的，那改变的原因是什么呢，我们继续来探究一下。

探究

谷歌每次发布 Go 语言的新版本都会发布博客，首先我们来看一下谷歌发布的博客

谷歌 Go 1.22 博客地址：https://golang.google.cn/blog/go1.22

我们会发现其已经发生了改变了，然后我们将官方 Demo 截取下来：

func main() {
    done := make(chan bool)

    values := []string{"a", "b", "c"}
    for _, v := range values {
        go func() {
            fmt.Println(v)
            done <- true
        }()
    }

    // wait for all goroutines to complete before exiting
    for _ = range values {
        <-done
    }
}

期望输出

这段代码在 go 1.21 版本运行的时候，可能会报一个错误，即 loop variable v captured by func literal

但是其还是会输出的，运行结果如下：

c
c
c

但如果使用 1.22 版本输出的话，顺序随机，但是每个值都会输出

a
c
b

共享变量

到这里我们大概就知道了，在 Go 1.22 之前，循环闭包共享的是同一个变量，而 1.22 之后，其不再共享同一个变量，这里我们再打印地址测试一下，代码如下：

package main

import (
    "fmt"
    "runtime"
)

func main() {
    done := make(chan bool)

    values := []string{"a", "b", "c"}
    fmt.Println("Go Version:", runtime.Version())
    for _, v := range values {
        go func() {
            fmt.Println(&v)
            done <- true
        }()
    }

    // wait for all goroutines to complete before exiting
    for _ = range values {
        <-done
    }
}

运行结果如下：

Go Version: go1.22.1
0xc0000260a0
0xc000026080
0xc000026090
=======================
Go Version: go1.21.2
0xc000026080
0xc000026080
0xc000026080

总结

到这里，我们就探究完毕了，Go 1.22 之后，for 循环的循环变量不再共享了，因此循环变量的地址也会发生改变。

最后

最后，我们回到一开始的问题，for 循环遍历切片，循环变量的地址会发生改变吗？这个时候我们需要回答到关于版本变更的问题，即在 1.22 之前，循环变量的地址是共享的，不会发生改变，在 1.22 之后，循环变量的地址不再是共享的，是会发生改变的。

其他补充

鱼聪明 AI 的回答：

鱼聪明 AI 地址：https://www.yucongming.com/

在 Go 语言中，切片（slice）是一个引用类型（reference type）。当你遍历切片时，遍历过程中获取的元素地址不会改变，因为切片本身并不会重新分配内存或改变其底层数组的地址。

具体来说：

切片包含了一个指向数组的指针（或称为引用），以及切片的长度和容量。
当你通过索引访问切片的元素时，实际上是访问底层数组中对应索引位置的元素。
切片的底层数组在不需要扩展容量时，其地址是固定的，因此切片的元素地址在遍历过程中是稳定的。

例如，考虑以下示例代码：

package main

import "fmt"

func main() {
    nums := []int{1, 2, 3, 4, 5}

    for i := range nums {
        fmt.Printf("Element at index %d has address: %p\n", i, &nums[i])
    }
}