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Golang迭代器模式遍历自定义集合

P粉602998670

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发布时间:2026-01-06 13:51:14

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来源于php中文网

原创

Go无内置迭代器接口,需手动实现Iterator结构体,典型模式是集合提供Iter()方法返回含状态的迭代器,Next()返回bool并推进状态,Value()安全获取值;推荐用泛型封装但须防零值陷阱;简单遍历优先用ForEach闭包。

golang迭代器模式遍历自定义集合

Go 没有内置迭代器接口,得自己定义 Iterator 类型

Go 语言不提供类似 Java 的 Iterable 或 Python 的 __iter__ 机制,也没有泛型约束下的标准迭代器接口(直到 Go 1.18 泛型落地后仍无官方 Iterator 接口)。所以遍历自定义集合时,必须显式设计并实现自己的 Iterator 结构体和方法。

典型做法是让集合类型提供一个返回 Iterator 实例的方法(比如 Iter()),而 Iterator 自身包含状态(如当前索引、指针或游标),并暴露 Next()Value()(或合并为 Next() bool + 字段访问)。

  • Next() 返回 bool 表示是否还有元素,同时推进内部状态
  • 值通常通过字段(如 it.Value)或单独方法(如 it.Value())获取,避免多次调用开销
  • 不要在 Next() 中返回值元组(如 (T, bool))——Go 社区普遍认为这会增加调用方解构负担

Iterator 状态管理容易出错:越界、重复读、未初始化

常见错误不是逻辑写错,而是状态没管好。比如:

  • 新建 Iterator 后未将游标置为起始位置(如 -10),导致首次 Next() 跳过首元素或 panic
  • Next() 在已到末尾后继续调用,未检查边界,引发数组越界或空指针解引用
  • 多个 goroutine 并发使用同一个 Iterator 实例,而它非线程安全(绝大多数手写迭代器都不加锁)

推荐初始化时统一设游标为 -1Next() 第一次调用才移到索引 0,这样能自然区分“未开始”和“已结束”两种状态。

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用泛型写可复用的 Iterator[T],但注意零值陷阱

Go 1.18+ 可以用泛型封装通用逻辑,例如:

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type Iterator[T any] struct {
    data []T
    idx  int
}

func (it *Iterator[T]) Next() bool {
    it.idx++
    return it.idx < len(it.data)
}

func (it *Iterator[T]) Value() T {
    if it.idx < 0 || it.idx >= len(it.data) {
        var zero T
        return zero
    }
    return it.data[it.idx]
}

func NewIterator[T any](data []T) *Iterator[T] {
    return &Iterator[T]{data: data, idx: -1}
}

这里的关键细节:

  • Value() 必须手动处理越界,不能直接 return it.data[it.idx] —— 否则 Next() 返回 false 后再调 Value() 就 panic
  • 零值 var zero T 是安全的,但若 T 是指针或带字段的结构体,返回零值可能掩盖业务逻辑错误(比如误以为拿到了有效数据)
  • 不建议把 Iterator 设计成值类型(即不用指针接收者),否则 Next() 修改的是副本,状态无法保留

替代方案:闭包驱动的 ForEach 更 Go-idiomatic

很多 Go 项目其实不用显式 Iterator,而是提供 ForEach(func(T)) 方法:

func (c *MyCollection[T]) ForEach(f func(T)) {
    for _, v := range c.items {
        f(v)
    }
}

这种方式更简洁、不易出错,也天然规避了状态管理问题。但它不支持中途退出(除非加额外控制参数)、无法反向遍历、也不能与其他迭代操作组合(比如跳过前 N 个)。如果你只需要简单遍历,优先选这个;只有需要细粒度控制(如按需拉取、与 channel 配合、实现 Take/Filter)时,才值得投入成本写完整 Iterator

真正难的不是写出来,而是决定什么时候不该写。

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