遍歷數組，map集合，Slice切片等，Go提供比較好用的For Range方式。range是一個關鍵字，表示范圍，和for配合使用可以迭代數組,map等集合。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進行循環迭代是最多的。對于這種最常使用的迭代，尤其是和for i=0;i<N;i++對比，性能怎么樣？需要深入了解。

1. 基本用法

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)} }>> 張三 15 >> 李四 20 >> 王武 36

在使用for range迭代map的時候，返回的第一個變量是key,第二個變量是value.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.

2. 與常規的for循環進行對比

比如對于 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性能。

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} }

為了測試，寫了這兩種循環迭代 Slice 切片的函數，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 = 1000func 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)} }

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。然后我們運行go test -bench=. -run=NONE?查看性能測試結果。

BenchmarkForSlice-4 5000000 287 ns/op BenchmarkRangeForSlice-4 3000000 509 ns/op

從性能測試可以看到，常規的for循環，要比for range的性能高出近一倍，到這里相信大家已經知道了原因，沒錯，因為for range每次是對循環元素的拷貝，所以集合內的預算越復雜，性能越差，而反觀常規的for循環，它獲取集合內元素是通過s[i]，這種索引指針引用的方式，要比拷貝性能要高的多。

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，那么我們換一種方式實現for range：

func RangeForSlice(s []string) {for i, _ := range s {_, _ = i, s[i]} }

現在，我們再次進行 Benchmark 性能測試,看看效果。

BenchmarkForSlice-4 5000000 280 ns/op BenchmarkRangeForSlice-4 5000000 277 ns/op

恩，和我們想的一樣，性能上來了，和常規的for循環持平了。原因就是我們通過_舍棄了元素的復制，然后通過s[i]獲取迭代的元素，既提高了性能，又達到了目的。

3. map的遍歷只能使用range

對于Map來說，我們并不能使用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 = 1000func 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)} } BenchmarkForSlice-8 5000000 298 ns/op BenchmarkRangeForSlice-8 3000000 475 ns/op BenchmarkRangeForMap1-8 100000 14531 ns/op

相比 Slice 來說，Map的遍歷的性能更差，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，以便于對比性能。

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)} } BenchmarkForSlice-8 5000000 298 ns/op BenchmarkRangeForSlice-8 3000000 475 ns/op BenchmarkRangeForMap1-8 100000 14531 ns/op BenchmarkRangeForMap2-8 100000 23199 ns/op

額，是不是發現點不對，方法BenchmarkRangeForMap2的性能明顯下降了，這個可以從每次操作的耗時看出來(雖然性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函數的實現為：

func RangeForMap2(m map[int]Person) {for range m {} }

什么都不做，只迭代，再次運行性能測試。

BenchmarkForSlice-8 5000000 301 ns/op BenchmarkRangeForSlice-8 3000000 478 ns/op BenchmarkRangeForMap1-8 100000 14822 ns/op BenchmarkRangeForMap2-8 100000 14215 ns/op

這件事說明，這不僅僅是值拷貝的消耗。

4. for range原理

https://github.com/golang/gofrontend

對于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// }

先是對要遍歷的 Slice 做一個拷貝，獲取長度大小，然后使用常規for循環進行遍歷，并且返回值的拷貝。

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// }

也是先對map進行了初始化，因為map是*hashmap，所以這里其實是一個*hashmap指針的拷貝。

因此，for range的slice是可以優化的，而map幾乎是不可能的。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Go进阶(9): For Range 性能研究的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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