在 for 循环中使用指针答案

【问题标题】：Using Pointers in a for loop在 for 循环中使用指针
【发布时间】：2018-07-27 08:15:54
【问题描述】：

我很难理解为什么我的代码在一种状态下存在错误，而在另一种状态下却没有。我已经有一段时间没有介绍指针了，所以我可能已经生疏了！

基本上我有一个存储库结构，用于在内存中存储一个对象，它有一个Store 函数。

type chartsRepository struct {
    mtx    sync.RWMutex
    charts map[ChartName]*Chart
}

func (r *chartsRepository) Store(c *Chart) error {
    r.mtx.Lock()
    defer r.mtx.Unlock()
    r.charts[c.Name] = c
    return nil
}

所以它所做的只是将一个 RW 互斥锁放在上面，并将指针添加到由标识符引用的映射。

然后我有一个函数，它基本上会遍历这些对象的一部分，将它们全部存储在存储库中。

type service struct {
    charts Repository
}

func (svc *service) StoreCharts(arr []Chart) error {
    hasError := false
    for _, chart := range arr {
        err := svc.repo.Store(&chart)
        // ... error handling
    }
    if hasError {
        // ... Deals with the error object
        return me
    }
    return nil
}

上述方法不起作用，起初看起来一切正常，但在稍后尝试访问数据时，映射中的条目都指向同一个 Chart 对象，尽管有不同的键。

如果我执行以下操作并将指针引用移动到另一个函数，一切都会按预期工作：

func (svc *service) StoreCharts(arr []Chart) error {
    // ...
    for _, chart := range arr {
        err := svc.storeChart(chart)
    }
    // ...
}

func (svc *service) storeChart(c Chart) error {
    return svc.charts.Store(&c)
}

我假设问题是因为循环覆盖了for 循环中对chart 的引用，所以指针引用也发生了变化。当指针在独立函数中生成时，该引用永远不会被覆盖。对吗？

我觉得我很愚蠢，但是指针不应该由&chart 生成并且独立于chart 引用吗？我还尝试在for 循环中为指针p := &chart 创建一个新变量，但这也不起作用。

我应该避免在循环中生成指针吗？

【问题讨论】：

标签： for-loop pointers go mutex

【解决方案1】：

这是因为只有一个循环变量chart，并且在每次迭代中只为其分配一个新值。因此，如果您尝试获取循环变量的地址，它将在每次迭代中都相同，因此您将存储相同的指针，并且指向的对象（循环变量）在每次迭代中被覆盖（并且在循环之后它将保留上次迭代中分配的值）。

Spec: For statements: For statements with range clause:中提到了这个

迭代变量可以通过“range”子句使用short variable declaration (:=) 的形式声明。在这种情况下，它们的类型被设置为各自迭代值的类型，它们的scope 是“for”语句的块； 它们在每次迭代中重复使用。如果迭代变量是在“for”语句之外声明的，执行后它们的值将是最后一次迭代的值。

您的第二个版本有效，因为您将循环变量传递给函数，因此将对其进行复制，然后您存储副本的地址（与循环变量分离）。

你可以在没有函数的情况下达到同样的效果：只需创建一个本地副本并使用它的地址：

for _, chart := range arr {
    chart2 := chart
    err := svc.repo.Store(&chart2) // Address of the local var
    // ... error handling
}

另外请注意，您还可以存储切片元素的地址：

for i := range arr {
    err := svc.repo.Store(&arr[i]) // Address of the slice element
    // ... error handling
}

这样做的缺点是，由于您存储指向切片元素的指针，所以只要您保留任何指针，切片的整个支持数组就必须保存在内存中（数组不能被垃圾收集） .此外，您存储的指针将与切片共享相同的Chart 值，因此如果有人修改传递的切片的图表值，则会影响您存储其指针的图表。

Why do these two for loop variations give me different behavior?

【讨论】：

谢谢，这是有道理的。我不确定我是否理解为什么循环中的p := &chart 不起作用，是指向chart 的指针而不是指向当时chart 的指针吗？ golang 教程上的措辞表明指针是由代码&chart“生成”的。 tour.golang.org/moretypes/1 也许我最好有一个存储库来接受对象本身，而不是指针并总是制作副本以避免潜在的陷阱和垃圾收集问题？
@Simon 如果你做p := &chart，那么你再次获取单个循环变量的地址并将其存储在一个变量（指针类型）中，然后在每次迭代中存储这个单个指针.压力是复制chart 值，然后是这个新变量的地址，而不是循环变量。
@Simon 在局部变量中复制它并获取其地址并没有错。在 Go 中，获取局部变量的地址是完全正常的，运行时和垃圾收集器会跟踪所有这些，只要你有指针，指向的对象就可以使用。 Go 在这方面不像 C。
是的，我明白这一点，但我认为就存储库应如何与Store 之类的功能一起使用而言，在业务级别上制作副本并保留它们可能更有意义。特别是因为这种内存存储将在某些时候被持久化的东西所取代。谢谢@icza，这真的很有帮助。
twitter.com/jawspeak/status/1382842060487626753 这是拼图的形式，play.golang.org/p/Xmn7OWbSnO_k 演示了一些解决方案

【解决方案2】：

我今天遇到了类似的问题，创建这个简单的示例帮助我理解了这个问题。

// Input array of string values
inputList := []string {"1", "2", "3"}
// instantiate empty list
outputList := make([]*string, 0)

for _, value := range inputList {
    // print memory address on each iteration
    fmt.Printf("address of %v: %v\n", value, &value)
    outputList = append(outputList, &value)
}

// show memory address of all variables
fmt.Printf("%v", outputList)

打印出来的：

address of 1: 0xc00008e1e0
address of 2: 0xc00008e1e0
address of 3: 0xc00008e1e0
[0xc00008e1e0 0xc00008e1e0 0xc00008e1e0]

如您所见，value 在每次迭代中的地址始终相同，即使实际值不同（“1”、“2”和“3”）。这是因为 value 被重新分配。

最后，outputList 中的每个值都指向同一个地址，现在存储值“3”。

【讨论】：