在 for 循环中使用指针

Question

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，所以我可能生疏了！

基本上我有一个用于在内存中存储对象的存储库结构，它具有 Store 功能。

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
}

所以它所做的只是放置一个 RW 互斥锁并将指针添加到映射，由标识符引用。

然后我得到一个函数，它基本上会遍历这些对象的一部分，并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
}

以上不起作用，一开始看起来一切正常，但稍后尝试访问数据时，地图中的条目都指向同一个 Chart 对象，尽管它们有不同键。

如果我执行以下操作并将指针引用移动到另一个函数，一切都会按预期进行：

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，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。是吗？

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，但也没有用。

我应该避免在循环中生成指针吗？

Answer 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。所以如果你试图获取循环变量的地址，它在每次迭代中都是相同的，所以你将存储相同的指针，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）。

这个在Spec: For statements: For statements with range clause:

中有提到

The iteration variables may be declared by the "range" clause using a form of short variable declaration (:=). In this case their types are set to the types of the respective iteration values and their scope is the block of the "for" statement; they are re-used in each iteration. If the iteration variables are declared outside the "for" statement, after execution their values will be those of the last iteration.

你的第二个版本是可行的，因为你将循环变量传递给了一个函数，所以会生成一个副本，然后你存储副本的地址（它与循环变量分离）。

你可以在没有函数的情况下实现相同的效果：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，由于您存储了指向切片元素的指针，因此只要您保留任何指针（数组不能是垃圾），切片的整个后备数组就必须保存在内存中集）。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，那将影响您存储其指针的图表。

查看相关问题：

Answer 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)

这打印出来：

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

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

最后，outputList 中的每个值都指向同一个地址，该地址现在存储值“3”。

在 for 循环中使用指针

Using Pointers in a for loop

pointers

mutex

for-loop

go