Go語言效能優化 For Range 效能研究

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是乙個關鍵字，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;ifor 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() 
for i,age:=range ages
}

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，第乙個是 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

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() 
for name,age:=range ages
}

在使用for range迭代map的時候，返回的第乙個變數是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

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第乙個出現，下一次執行可能是王武-36第乙個被列印了。

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。

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
}

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

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。

func rangeformap1(m map[int]string) 
}const n = 1000
func initmap() map[int]string 
return m
}func benchmarkrangeformap1(b *testing.b) 
}

飛雪無情的部落格

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

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) 
}func benchmarkrangeformap2(b *testing.b) 
}

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

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，這次不止沒有提公升，反而下降了。

繼續修改map2函式的實現為：

func rangeformap2(m map[int]person) 
}

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

*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通過檢視源**，我們可以發現for range的實現是：

// for init ; cond ; post

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++

先是對要遍歷的 slice 做乙個拷貝，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)

也是先對map進行了初始化，因為map是*hashmap，所以這裡其實是乙個*hashmap指標的拷貝。

flysnow_org或者**

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