如果我們要遍歷某個陣列，Map集合，Slice切片等，Go語言(Golang)為我們提供了比較好用的For Range方式。range是一個關鍵字，表示範圍，和for配合使用可以迭代陣列,Map等集合。它的用法簡潔，而且map、channel等也都是用for range的方式，所以在編碼中我們使用for range進行迴圈迭代是最多的。對於這種最常使用的迭代，尤其是和for i=0;i<N;i++對比，效能怎麼樣？我們進行下示例分析，讓我們對for range迴圈有個更深的理解，便於我們寫出效能更高的程式。
基本用法
for range的使用非常簡單，這裡演示下兩種集合型別的使用。
package main
import "fmt"
func main() {
ages:=[]string{"10", "20", "30"}
for i,age:=range ages{
fmt.Println(i,age)
}
}
複製程式碼這是針對 Slice 切片的迭代使用,使用range關鍵字返回兩個變數i,age，第一個是 Slice 切片的索引，第二個是 Slice 切片中的內容，所以我們列印出來：
0 10
1 20
2 30
複製程式碼關於Go語言 Slice 切片的，可以參考我以前寫的這篇 Go語言實戰筆記（五）| Go 切片
下面再看看map（字典）的for range使用示例。
package main
import "fmt"
func main() {
ages:=map[string]int{"張三":15,"李四":20,"王武":36}
for name,age:=range ages{
fmt.Println(name,age)
}
}
複製程式碼在使用for range迭代map的時候，返回的第一個變數是key,第二個變數是value，也就是我們例子中對應的name和ages。我們執行程式看看輸出結果。
張三 15
李四 20
王武 36
複製程式碼這裡需要注意的是，for range map返回的K-V鍵值對順序是不固定的，是隨機的，這次可能是張三-15第一個出現，下一次執行可能是王武-36第一個被列印了。
關於Map更詳細的可以參考我以前的一篇文章 Go語言實戰筆記（六）| Go Map。
常規for迴圈對比
比如對於 Slice 切片，我們有兩種迭代方式：一種是常規的for i:=0;i<N;i++的方式；一種是for range的方式，下面我們看看兩種迭代的效能。
func ForSlice(s []string) {
len := len(s)
for i := 0; i < len; i++ {
_, _ = i, s[i]
}
}
func RangeForSlice(s []string) {
for i, v := range s {
_, _ = i, v
}
}
複製程式碼為了測試，寫了這兩種迴圈迭代 Slice 切片的函式，從實現上看，他們的邏輯是一樣的，保證我們可以在同樣的情況下測試。
import "testing"
const N = 1000
func initSlice() []string{
s:=make([]string,N)
for i:=0;i<N;i++{
s[i]="www.flysnow.org"
}
return s;
}
func BenchmarkForSlice(b *testing.B) {
s:=initSlice()
b.ResetTimer()
for i:=0; i<b.N;i++ {
ForSlice(s)
}
}
func BenchmarkRangeForSlice(b *testing.B) {
s:=initSlice()
b.ResetTimer()
for i:=0; i<b.N;i++ {
RangeForSlice(s)
}
}
複製程式碼這事Bench基準測試的用例，都是在相同的情況下，模擬長度為1000的 Slice 切片的遍歷。然後我們執行go test -bench=. -run=NONE檢視效能測試結果。
BenchmarkForSlice-4 5000000 287 ns/op
BenchmarkRangeForSlice-4 3000000 509 ns/op
複製程式碼從效能測試可以看到，常規的for迴圈，要比for range的效能高出近一倍，到這裡相信大家已經知道了原因，沒錯，因為for range每次是對迴圈元素的拷貝，所以集合內的預算越複雜，效能越差，而反觀常規的for迴圈，它獲取集合內元素是通過s[i]，這種索引指標引用的方式，要比拷貝效能要高的多。
既然是元素拷貝的問題，我們迭代 Slice 切片的目的也是為了獲取元素，那麼我們換一種方式實現for range。
func RangeForSlice(s []string) {
for i, _ := range s {
_, _ = i, s[i]
}
}
複製程式碼現在，我們再次進行 Benchmark 效能測試,看看效果。
BenchmarkForSlice-4 5000000 280 ns/op
BenchmarkRangeForSlice-4 5000000 277 ns/op
複製程式碼恩，和我們想的一樣，效能上來了，和常規的for迴圈持平了。原因就是我們通過_捨棄了元素的複製，然後通過s[i]獲取迭代的元素，既提高了效能，又達到了目的。
Map 遍歷
對於Map來說，我們並不能使用for i:=0;i<N;i++的方式，當然如果你有全部的key元素列表除外，所以大部分情況下我們都是使用for range的方式。
func RangeForMap1(m map[int]string) {
for k, v := range m {
_, _ = k, v
}
}
const N = 1000
func initMap() map[int]string {
m := make(map[int]string, N)
for i := 0; i < N; i++ {
m[i] = fmt.Sprint("www.flysnow.org",i)
}
return m
}
func BenchmarkRangeForMap1(b *testing.B) {
m:=initMap()
b.ResetTimer()
for i := 0; i < b.N; i++ {
RangeForMap1(m)
}
}
複製程式碼本文為原創文章，轉載註明出處，「總有爛人抓取文章的時候還去掉我的原創說明」歡迎掃碼關注公眾號
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以上示例是map遍歷的函式以及benchmark測試，我都寫在一起了，執行測試看一下效果。
BenchmarkForSlice-8 5000000 298 ns/op
BenchmarkRangeForSlice-8 3000000 475 ns/op
BenchmarkRangeForMap1-8 100000 14531 ns/op
複製程式碼相比 Slice 來說，Map的遍歷的效能更差，可以說是慘不忍睹。好，我們開始下優化，思路也是減少值得拷貝。測試中的RangeForSlice也慢的原因是我把RangeForSlice還原成了值得拷貝，以便於對比效能。
func RangeForMap2(m map[int]string) {
for k, _ := range m {
_, _ = k, m[k]
}
}
func BenchmarkRangeForMap2(b *testing.B) {
m := initMap()
b.ResetTimer()
for i := 0; i < b.N; i++ {
RangeForMap2(m)
}
}
複製程式碼再次執行下效能測試看下效果。
BenchmarkForSlice-8 5000000 298 ns/op
BenchmarkRangeForSlice-8 3000000 475 ns/op
BenchmarkRangeForMap1-8 100000 14531 ns/op
BenchmarkRangeForMap2-8 100000 23199 ns/op
複製程式碼額，是不是發現點不對，方法BenchmarkRangeForMap2的效能明顯下降了，這個可以從每次操作的耗時看出來(雖然效能測試秒執行的次數還是一樣)。和我們上面測試的Slice不一樣，這次不止沒有提升，反而下降了。
繼續修改Map2函式的實現為：
func RangeForMap2(m map[int]Person) {
for range m {
}
}
複製程式碼什麼都不做，只迭代，再次執行效能測試。
BenchmarkForSlice-8 5000000 301 ns/op
BenchmarkRangeForSlice-8 3000000 478 ns/op
BenchmarkRangeForMap1-8 100000 14822 ns/op
BenchmarkRangeForMap2-8 100000 14215 ns/op
複製程式碼*我們驚奇的發現，什麼都不做，和獲取K-V值的操作效能是一樣的，和Slice完全不一樣，不是說 for range值拷貝損耗效能呢？都哪去了？大家猜一猜，可以結合下一節的原理實現
for range 原理
通過檢視github.com/golang/gofr…原始碼，我們可以發現for range的實現是：
// Arrange to do a loop appropriate for the type. We will produce
// for INIT ; COND ; POST {
// ITER_INIT
// INDEX = INDEX_TEMP
// VALUE = VALUE_TEMP // If there is a value
// original statements
// }
複製程式碼並且對於Slice,Map等各有具體不同的編譯實現,我們先看看for range slice的具體實現
// 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
// }
複製程式碼先是對要遍歷的 Slice 做一個拷貝，獲取長度大小，然後使用常規for迴圈進行遍歷，並且返回值的拷貝。
再看看for range map的具體實現：
// 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
// }
複製程式碼也是先對map進行了初始化，因為map是*hashmap，所以這裡其實是一個*hashmap指標的拷貝。
結合著這兩個具體的for range編譯器實現，可以看看為什麼for range slice的_優化方式有用，而for range map的方式沒用呢？歡迎大家留言回答。
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