从Go汇编角度解读for循环的问题
Go常用的遍历方式有两种：for和for-range。实际上，for-range也只是for的语法糖，本文试图从汇编代码入手解释for循环是如何工作的。
问题
首先来看看几个令人迷惑的地方。
问题1：遍历过程中取值
funcmain(){
arr:=[5]int{1,2,3,4,5}
for_,v:=rangearr{
println(&v)
}
}
上面这段代码里，会打印出什么？
问题2：遍历过程中修改
arr:=[]int{1,2,3,4,5}
forv:=rangearr{
arr=append(arr,v)
}
上面这段代码里，遍历前后arr有哪些变化？
窥探虚实
对于问题1，我们期待会打印出5个不同的地址，实际上最终打印出来的都是同一个地址，我们可以猜测v在循环过程中只声明了一次。看看问题1的汇编代码：
0x002800040(main.go:4)MOVQ""..stmp_0(SB),AX 0x002f00047(main.go:4)MOVQAX,"".arr+24(SP) 0x003400052(main.go:4)MOVUPS""..stmp_0+8(SB),X0 0x003b00059(main.go:4)MOVUPSX0,"".arr+32(SP) 0x004000064(main.go:4)MOVUPS""..stmp_0+24(SB),X0 0x004700071(main.go:4)MOVUPSX0,"".arr+48(SP) 0x004c00076(main.go:5)MOVQ"".arr+24(SP),AX 0x005100081(main.go:5)MOVQAX,""..autotmp_2+64(SP) 0x005600086(main.go:5)MOVUPS"".arr+32(SP),X0 0x005b00091(main.go:5)MOVUPSX0,""..autotmp_2+72(SP) 0x006000096(main.go:5)MOVUPS"".arr+48(SP),X0 0x006500101(main.go:5)MOVUPSX0,""..autotmp_2+88(SP) 0x006a00106(main.go:5)XORLAX,AX 0x006c00108(main.go:5)JMP162 0x006e00110(main.go:5)MOVQAX,""..autotmp_7+16(SP) 0x007300115(main.go:5)MOVQ""..autotmp_2+64(SP)(AX*8),CX 0x007800120(main.go:5)MOVQCX,"".v+8(SP) 0x007d00125(main.go:6)CALLruntime.printlock(SB) 0x008200130(main.go:6)LEAQ"".v+8(SP),AX 0x008700135(main.go:6)MOVQAX,(SP) 0x008b00139(main.go:6)CALLruntime.printpointer(SB) 0x009000144(main.go:6)CALLruntime.printnl(SB) 0x009500149(main.go:6)CALLruntime.printunlock(SB) 0x009a00154(main.go:5)MOVQ""..autotmp_7+16(SP),AX 0x009f00159(main.go:5)INCQAX 0x00a200162(main.go:5)CMPQAX,$5 0x00a600166(main.go:5)JLT110
00040行：MOVQ""..stmp_0(SB),AX将stmp_0变量里的内容放到AX寄存器里，stmp_0实际上就是arr数组，在生成的汇编代码里：
""..stmp_0SRODATAsize=40 0x000001000000000000000200000000000000 0x001003000000000000000400000000000000 0x00200500000000000000
由此可以看到stmp_0正是arr数组。
00106行：XORLAXAX是初始化AX寄存器，AX寄存器里包含当前循环位置。00108行：JMP162表示跳转到00162行。00162行：CMPQAX$5比较寄存器AX和5，伪代码：i<5，如果满足条件，则跳转到00110行。
00110行00159行为循环体代码，注意到00159行INCQAX,意即AX寄存器值自增，到这里我们可以大致分析出来for-range在汇编层面的伪代码：
fori:=0;i<5;i++{
}
这也就验证了上面说的for-range只是普通for的语法糖。
00110到00120行是循环体代码的前半部分。从Go汇编文档上看：SP寄存器指向当前栈帧的局部变量的开始位置，也就是说局部变量放在了SP寄存器的栈帧里。
00115行：MOVQ""..autotmp_2+64(SP)(AX*8),CX，autotmp_*是为临时变量自动生成的名字，这行汇编做的事情是将某个v值（注意，是值）放在CX寄存器里。
00120行：MOVQCX,"".v+8(SP)将CX寄存器里的内容放在SP寄存器指向的位置，00125行代码是一个隔断，00125之后的代码与println有关。重点在这行代码，每次循环都会将值放在"".v+8(SP)这个位置，在这个循环体代码里，我们并没有看到其他的临时变量声明，到这里，我们可以总结出："".v+8(SP)这个位置就是变量v在栈帧中的位置，由于位置一直没有发生变化，在进行&v操作时取到的会是同一个地址。
对于问题1，根据汇编代码的分析，我们得出结论：v在循环过程中只会声明一次，每次循环只是将v值替换，并未重新声明临时变量，这样解释了问题1代码的输出结果。
再回到问题2，我们期待循环永远不会停下来，但实际上循环5次之后停了下来。我们有理由猜测：循环体中的arr与arr=append(arr,v)中的并非同一个。
由于两段代码的汇编代码差不多，这里仍以上面的汇编代码来分析。00106行是初始AX寄存器，也是循环的开始，所以我们关注00106行之前的代码。
根据上面的分析，在00040行已经将数组内容放到了AX寄存器里，00081行到00101行，将数组拷贝到autotmp_2变量内，由SP所指向的栈顶。
在读这段代码的汇编时，发现编译器针对数组内容做了一个小优化，当数组长度小于5时候，编译器会认为这个数组只是临时变量，会直接做栈上赋值，直接将数组内容放到autotmp_2变量中（栈上），省略了从数据只读区到AX的过程（即00040行），数组长度小于5时，汇编代码如下：
0x002400036(main.go:5)MOVQ$1,""..autotmp_2+24(SP) 0x002d00045(main.go:5)MOVQ$2,""..autotmp_2+32(SP) 0x003600054(main.go:5)MOVQ$3,""..autotmp_2+40(SP) 0x003f00063(main.go:5)XORLAX,AX
分析到这里，我们可以得到一段表示for循环的伪代码：
temp:={1,2,3,4,5}
fori:=0;i<5;i++{
v:=temp[i]
}
由此我们可以得到结论：for-range时拷贝了被访问的列表（array、slice、hashmap等）。问题2所带的思考：当数组比较大时，for-range拷贝数组的开销也会比较大，在实际应用中应当避免这个开销。
总结
从上面的汇编代码分析过来看，总结两点：
1.循环过程中位置变量，只会声明一次，也就是说每次循环位置变量的地址都是相同的。2.for-range时拷贝了被访问的列表（array、slice、hashmap等）。
延申阅读
AQuickGuidetoGo'sAssembler
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