Go for 循環有時候真的很坑
大家好，我是煎魚。
不知道有多少 Go 的面試題和泄露，都和 for 循環有關。今天我在週末認真一看，發現了 redefining for loop variable semantics[1] ，看來大家踩到的坑都是一樣的。
著名的硬核大佬 Russ Cox 表示他一直在研究這個問題，表示十年的經驗表明了當前語義的代價是很大的，得動一動，看看能不能打破兼容性原則。
想了下之前 Go modules 的事情，我真怕他一口氣就把這塔給推了...
問題
案例一
在 Go 語言中，我們寫 for 語句時有時會出現運行和猜想的結果不一致。例如以下第一個案例的代碼：
var all []*Item
for _, item := range items {
all = append(all, &item)
}這段代碼有問題嗎？變量 all 內的 item 變量，存儲進去的是什麼？是每次循環的 item 值，每次都不一樣，對嗎？
實際上在 for 循環時，每次存入變量 all 的都是相同的 item，也就是最後一個循環的 item 值。這是 Go 面試裏經常出現的題目，結合 goroutine 更風騷，畢竟還會存在亂序執行等問題。
如果你想解決這個問題，就需要把程序改寫成如下：
var all []*Item
for _, item := range items {
item := item
all = append(all, &item)
}要重新聲明一個局部變量 item 變量，把 for 循環的 item 變量給存儲下來，再追加進去。
案例二
接下來是第二個案例的代碼：
var prints []func()
for _, v := range []int{1, 2, 3} {
prints = append(prints, func() { fmt.Println(v) })
}
for _, print := range prints {
print()
}這段程序的輸出結果是什麼？沒有 & 取地址符，是輸出 1，2，3 嗎？
結果程序一運行，輸出結果是 3，3，3。這又是爲什麼？
問題的重點之一：關注到閉包函數，實際上所有閉包都打印的是相同的 v，也就是輸出 3，原因是在 for 循環結束後，最後 v 的值被設置爲了 3，僅此而已。
如果想要達到預期的效果，依然是使用萬能的再賦值。改寫後的代碼如下：
for _, v := range []int{1, 2, 3} {
v := v
prints = append(prints, func() { fmt.Println(v) })
}增加 v := v 語句，程序輸出結果爲 1，2，3。仔細翻翻你寫過的 Go 工程，是不是都很熟悉？就這改造方法，贏了。
尤其是配合上 Goroutine 的寫法，很多同學會更容易在此翻車。
解決方案
修復思路
實際上 Go 核心團隊在內部和社區已經討論過許久，希望重新定義 for 循環的語義。要達到的目的是：使循環變量每次迭代而不是每次循環。
解決的辦法是：在每個迭代變量 x 的每個循環體開頭，加一個隱式的再賦值，也就是 x := x，就能夠解決上述程序中所隱含的坑。
和我們現在做的一樣，只不過我們是自己手動加的，Go 團隊做的是希望在編譯器內隱式處理。
讓用戶自己決定
比較尷尬的是 Go 團隊在 Proposal: Go 2 transition[2] 中明確禁止重新定義語言的語義，所以 rsc 不能直接這麼幹。
因此 rsc 打算開個新坑，希望將會由用戶自己決定控制這個 “破壞”，方式將會是根據每個 modules 的 go.mod 文件中的 go 行（版本聲明）來決定語義。
例如，如果是在 Go1.30 對本文討論的 for 循環將循環變量改爲迭代，那麼在 go.mod 文件中的 go 版本聲明是將是一個關鍵的開關。
如下圖示：
像上圖的配置，Go 1.30 或更高版本將會每次迭代變量，而早期 Go 版本的將每次循環變量，也就是 go.mod 的 Go 版本控制了新特性的語義，不同 modules 都可能會因此不一樣。
如此一來上述提到的 for 循環問題都會在一定範圍內被解決。
總結
for 循環時的變量問題，一直是各大 Go 考官愛考的題目，也確實在實際編程 Go 代碼時會遇到這類坑。
雖然 rsc 希望在 go.mod 文件上開創先河，利用 go 版本的聲明，去修改語義（不允許添加和刪除）。這無疑是給 Go1 兼容性保障開了一個後門。
如果實施，本次變更會導致 Go 的前後版本語義有所不同。還不如變成一個 go.mod 文件的一個語義開關，一變全變，否則這種變一些不變一些的，會給問題排查和理解上帶來不少的成本。
這顯然是一個很折騰人的思考題。
參考資料
[1]
redefining for loop variable semantics: https://github.com/golang/go/discussions/56010
[2]
Proposal: Go 2 transition: https://github.com/golang/proposal/blob/master/design/28221-go2-transitions.md#language-changes
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來源：https://mp.weixin.qq.com/s/Pcp2FjcXk7Q7sV0Z-bEUNw