對一段Go語言代碼輸出結果的簡要分析

這是一個建立於 的文章，其中的資訊可能已經有所發展或是發生改變。

年後事情實在是多，各種被催進度，於是好長一段時間未更部落格了，自責中….。今天蹦出來熱熱身^0^！

中午在微博私信中看到一封來自某Gopher的諮詢，他貼了一段代碼，並表示對代碼的輸出結果的不解，希望我能幫他分析一下。他的代碼如下：

//testslicerange.gopackage mainimport (    "fmt"    "time")type field struct {    name string}func (p *field) print() {    fmt.Println(p.name)}func main() {    data1 := []*field{{"one"}, {"two"}, {"three"}}    for _, v := range data1 {        go v.print()    }    data2 := []field{{"four"}, {"five"}, {"six"}}    for _, v := range data2 {        go v.print()    }    time.Sleep(3 * time.Second)}

在go playground上，其輸出結果為(在我的多核mac，Go 1.10上面程式與此稍有不同，輸出的item相同，只是前後順序有不同)：

onetwothreesixsixsix

雖然這位Gopher並沒有明確說明他的疑惑究竟是什嗎？但從上述的輸出結果來看，他一定是想問：為什麼對data2的迭代輸出的是三個”six”，而不是four、five、six？

好了，我來分析一下。首先，我要對這個程式做個等價變換，變換後的程式源碼如下：

//testslicerange-transform.gopackage mainimport (    "fmt"    "time")type field struct {    name string}func print(p *field) {    fmt.Println(p.name)}func main() {    data1 := []*field{{"one"}, {"two"}, {"three"}}    for _, v := range data1 {        go print(v)    }    data2 := []field{{"four"}, {"five"}, {"six"}}    for _, v := range data2 {        go print(&v)    }    time.Sleep(3 * time.Second)}

這裡我把field結構體的method：print，換成了普通的以field指標作為第一個參數的函數print，這個變換是等價的，因為go中的method本質上就是以method的receiver作為第一個參數的普通function，即：

instance.method(x,y) <=> function(instance, x,y)

因此，執行上述的變換後的testslicerange-transform.go，得到的結果與testslicerange.go是一致的：

onetwothreesixsixsix

這樣變換以後，問題是不是豁然開朗了，你可以很清楚地看到使用go關鍵字啟動一個新goroutine時是如何綁定參數的：

- 迭代data1時，由於data1中的元素類型是field指標，因此賦值後v就是元素地址， 每次調用print時傳入的參數(v)實際上也是各個field元素的地址；- 迭代data2時，由於data2中的元素類型是field（非指標），因此賦值後v是元素的copy，每次傳入的&v實際上是v的地址，而不是被copy的元素的地址；

剩下的就是for range常見的那個”坑”的問題（在我的《關於Go，你可能不注意的7件事》一文中有詳盡說明），那就是v在整個for range過程只有一個，data2迭代完成之後，v是元素”six”的copy。

這樣，一旦啟動的各個child goroutine在main goroutine執行到Sleep時才被調度執行，那麼最後的三個goroutine在列印&v時，列印的也就都v
中存放的值”six”了。而前三個child goroutine各自傳入的是元素(“one”、”two”、”three”)的地址，列印的就是”one”、”two”、”three”。

那麼原程式如何修改一下才能讓其按期望輸出(“one”、”two”、”three”, “four”, “five”, “six”)呢？我們來改一下：只需將field method的receiver type由*field改為field即可。

// testslicerange1.gopackage mainimport (    "fmt"    "time")type field struct {    name string}func (p field) print() {    fmt.Println(p.name)}func main() {    data1 := []*field{{"one"}, {"two"}, {"three"}}    for _, v := range data1 {        go v.print()    }    data2 := []field{{"four"}, {"five"}, {"six"}}    for _, v := range data2 {        go v.print()    }    time.Sleep(3 * time.Second)}

上述程式在go playground上的輸出為：

onetwothreefourfivesix

至於為什麼，可以參考我的分析思路，自行分析一下。

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