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tags: [go, golang, go基础语法, 循环]
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create time: 2026-06-07 15:00
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# Go 语言循环
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## 概述
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Go 只有一种循环关键字 `for`，但它能覆盖所有常见循环场景。本文介绍三种 for 形式、`for range` 用法，以及几个经典的 "range 陷阱"。
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## 正文
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### Go 为什么只有 for？
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在 C/Java 中有 `for`、`while`、`do-while` 三种循环，而 Go 选择**统一用 `for`**。这不是限制，而是简化——三种写法语义清晰，不需要多个关键字来增加记忆负担。
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> [!question] ❓ 思考
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> 如果只用一个关键字实现所有循环，你觉得设计者可能考虑了什么？
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### 三种 for 形式
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#### 形式一：经典 for（C 风格）
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```go
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for init; condition; post {
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// 初始化 → 判断 → 执行 → 步进 → 重复判断
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}
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// 示例：打印 0~4
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for i := 0; i < 5; i++ {
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fmt.Println(i)
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}
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```
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三部分都可以省略，但分号不能省（省略时分号也隐式存在）。
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#### 形式二：while 风格
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```go
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for condition {
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// 只有条件判断，无 init 和 post
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}
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j := 0
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for j < 5 {
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fmt.Println(j)
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j++
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}
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```
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#### 形式三：无限循环
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```go
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for {
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// 永远执行，需要内部 break
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}
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```
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> [!note] 📝 三者等价关系
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> - `for init; cond; post {}` ≈ C 的 `for`
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> - `for cond {}` ≈ C 的 `while`
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> - `for {}` ≈ C 的 `for(;;)`
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### for range：遍历集合的优雅方式
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`for range` 可以遍历 slice、map、array、string、channel：
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```go
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// slice
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for i, v := range []int{1, 2, 3} {
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fmt.Printf("index:%d value:%d\n", i, v)
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}
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// map
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for k, v := range map[string]int{"a": 1, "b": 2} {
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fmt.Printf("%s:%d\n", k, v)
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}
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// 只取 index
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for i := range slice { ... }
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// 只取 value
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for _, v := range slice { ... }
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```
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> [!tip] 💡 省略技巧
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> `_` 是空白标识符，用来丢弃不需要的值。`for _, v := range` 是最常见的写法之一。
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### ⚠️ for range 的经典陷阱
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#### 陷阱 1：闭包捕获迭代变量
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```go
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var funcs []func()
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for i := 0; i < 3; i++ {
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funcs = append(funcs, func() {
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fmt.Println(i) // 所有闭包共享同一个 i
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})
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}
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for _, f := range funcs {
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f() // 输出：3 3 3
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}
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```
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**原因**：`i` 在整个循环中是同一个变量，闭包捕获的是它的**引用**而非值。循环结束后 `i == 3`，所以所有闭包都打印 3。
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**修复方法**：在循环内创建局部副本：
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```go
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for i := 0; i < 3; i++ {
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i := i // 这一行创建了一个新的局部变量 i
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funcs = append(funcs, func() {
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fmt.Println(i) // 现在每个闭包捕获的是各自的 i
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})
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}
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// 输出：0 1 2
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```
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> [!warning] ⚠️ Go 1.22+ 已修复
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> Go 1.22 起，`for range` 的迭代变量每次循环都会重新创建，上述问题不再出现。但如果要兼容旧版本，仍需用 `i := i` 手法。
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#### 陷阱 2：修改迭代变量不影响原切片
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```go
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slice := []int{1, 2, 3}
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for _, v := range slice {
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v *= 10 // 修改的是副本
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}
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fmt.Println(slice) // [1 2 3] — 没变！
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```
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**修复**：用索引访问原始元素：
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```go
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for i := range slice {
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slice[i] *= 10
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}
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fmt.Println(slice) // [10 20 30] ✅
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```
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#### 陷阱 3：遍历中追加元素不会扩展循环次数
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```go
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v := []int{1, 2, 3}
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for i := range v {
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v = append(v, i) // 循环仍然只执行 3 次
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}
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```
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`for range` 在循环开始前就确定了长度，后续 `append` 不会影响迭代次数。
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#### 陷阱 4：Map 遍历顺序随机
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```go
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m := map[string]int{"a": 1, "b": 2, "c": 3}
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for k, v := range m {
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fmt.Println(k, v) // 每次运行顺序可能不同
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}
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```
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如果需要有序输出，先收集 key 再排序：
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```go
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keys := make([]string, 0, len(m))
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for k := range m {
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keys = append(keys, k)
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}
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sort.Strings(keys)
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for _, k := range keys {
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fmt.Println(k, m[k])
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}
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```
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### 字符串遍历：rune vs byte
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`for range` 遍历字符串时返回的是 **Unicode 代码点（rune）**，不是字节：
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```go
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str := "hello 世界"
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for i, r := range str {
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fmt.Printf("index: %d, rune: %c\n", i, r)
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}
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// '世' 占 3 个字节，index 从 5 开始
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```
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如果需要按字节遍历，用传统 for：
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```go
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for i := 0; i < len(str); i++ {
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fmt.Printf("byte: %x\n", str[i])
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}
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```
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> [!info] ℹ️ string 底层结构
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> Go 的 string 是只读的字节序列。UTF-8 编码下，ASCII 字符占 1 字节，中文占 3 字节。`for range` 自动处理 UTF-8 解码，返回完整的 Unicode 码点。
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### 循环控制语句
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| 语句 | 作用 |
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|------|------|
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| `break` | 跳出当前循环 |
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| `continue` | 跳过本次迭代，进入下一次 |
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| `goto` | 跳转到标签（慎用） |
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```go
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for i := 0; i < 10; i++ {
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if i == 5 {
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break // 遇到 5 停止
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}
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if i%2 == 0 {
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continue // 跳过偶数
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}
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fmt.Println(i) // 只打印奇数
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}
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```
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> [!tip] 💡 带标签的 break
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> 跳出嵌套循环时，可以用标签指定跳出哪个循环：
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> ```go
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> Outer:
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> for i := 0; i < 3; i++ {
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> for j := 0; j < 3; j++ {
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> if i == 1 && j == 1 {
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> break Outer // 直接跳出外层循环
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> }
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> }
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> }
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> ```
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