对一段Go语言代码输出结果的简要分析

年后事情实在是多，各种被催进度，于是好长一段时间未更博客了，自责中….。今天蹦出来热热身^0^！

中午在微博私信中看到一封来自某Gopher的咨询，他贴了一段代码，并表示对代码的输出结果的不解，希望我能帮他分析一下。他的代码如下：

//testslicerange.go
package main

import (
    "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，其输出结果为(在我的多核mac，Go 1.10上面程序与此稍有不同，输出的item相同，只是前后顺序有不同)：

one
two
three
six
six
six

虽然这位Gopher并没有明确说明他的疑惑究竟是什么？但从上述的输出结果来看，他一定是想问：为什么对data2的迭代输出的是三个”six”，而不是four、five、six？

好了，我来分析一下。首先，我要对这个程序做个等价变换，变换后的程序源码如下：

//testslicerange-transform.go
package main

import (
    "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)
}

这里我把field结构体的method：print，换成了普通的以field指针作为第一个参数的函数print，这个变换是等价的，因为go中的method本质上就是以method的receiver作为第一个参数的普通function，即：

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

因此，执行上述的变换后的testslicerange-transform.go，得到的结果与testslicerange.go是一致的：

one
two
three
six
six
six

这样变换以后，问题是不是豁然开朗了，你可以很清楚地看到使用go关键字启动一个新goroutine时是如何绑定参数的：

- 迭代data1时，由于data1中的元素类型是field指针，因此赋值后v就是元素地址， 每次调用print时传入的参数(v)实际上也是各个field元素的地址；
- 迭代data2时，由于data2中的元素类型是field（非指针），因此赋值后v是元素的copy，每次传入的&v实际上是v的地址，而不是被copy的元素的地址；

剩下的就是for range常见的那个”坑”的问题（在我的《关于Go，你可能不注意的7件事》一文中有详尽说明），那就是v在整个for range过程只有一个，data2迭代完成之后，v是元素”six”的copy。

这样，一旦启动的各个child goroutine在main goroutine执行到Sleep时才被调度执行，那么最后的三个goroutine在打印&v时，打印的也就都v
中存放的值”six”了。而前三个child goroutine各自传入的是元素(“one”、”two”、”three”)的地址，打印的就是”one”、”two”、”three”。

那么原程序如何修改一下才能让其按期望输出(“one”、”two”、”three”, “four”, “five”, “six”)呢？我们来改一下：只需将field method的receiver type由*field改为field即可。

// testslicerange1.go
package main

import (
    "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)
}

上述程序在go playground上的输出为：

one
two
three
four
five
six

至于为什么，可以参考我的分析思路，自行分析一下。

---

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