Go 常见错误之一:值拷贝和 for 循环中的单一变量

在 Go 常见的错误一文中 http://devs.cloudimmunity.com/gotchas-and-common-mistakes-in-go-golang/ 有这么一段代码:

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package main
import (
"fmt"
"time"
)
type field struct {
name string
}
func (p *field) print() {
fmt.Println(p.name)
}
func main() {
data := []field{{"one"},{"two"},{"three"}}
for _,v := range data {
go v.print()
}
time.Sleep(3 * time.Second)
//goroutines print: three, three, three
}

把 field slice 的类型改为 pointer 结果又不同:

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package main
import (
"fmt"
"time"
)
type field struct {
name string
}
func (p *field) print() {
fmt.Println(p.name)
}
func main() {
data := []*field{{"one"},{"two"},{"three"}}
for _,v := range data {
v := v
go v.print()
}
time.Sleep(3 * time.Second)
//goroutines print: one, two, three
}

这两段代码的差异究竟是如何导致结果的不同?

我对上面的代码 for 循环中的部分进行了一下改造,改造之后对应的代码分别是:

slice 是非指针

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data := []field{{"one"},{"two"},{"three"}}
for _,v := range data {
pp := (*field).print
go pp(&v) //非 pointer
}

slice 是指针

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data := []*field{{"one"},{"two"},{"three"}}
for _,v := range data {
pp := (*field).print
go pp(v) // pointer
}

改造之后再去看原来的代码就能看出最明显的差异在 print 的这个 method 的 receiver 的传递上。

在 Go 中函数的调用是值拷贝 copy value,而且在 for 循环中 v 的变量始终是一个变量

如果 v 是 pointer,print 这个 method 接收的是指针的拷贝,for 循环体中每次迭代 v 的 pointer value 都是不同的,所以输出不同。

如果 v 是一个普通的 struct,for 循环体中每次迭代 &v 都是 v 这个变量本身的 pointer,也就是总是指向同一个 field,由于在很大程度上这段代码中的 goroutine 都是在 for 结束之后才执行,而此时 v 将会指向最后一个 field,也就是 {"three"},所以输出相同。

有人说 one、two、three 的随机输出是因为 CPU 是多核的原因导致的,如果改成单核就是顺序输出,这样的说法并不是特别准确。理论上来讲 goroutine 的调度是有一定的随机性的,也就是即使是单核输出也有可能是随机的,只是在运行如此简单的例子时一般机器环境都不会导致这 3 个简单的 goroutine 出现交叉执行。比如可以在 print 输出之前模拟 io 繁忙的来达到即使是单核也可能是随机输出的目的。

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if rand.Intn(100) > 20 {
time.Sleep(1 * time.Second)
}
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