一個Go閉包引發的血案
今天群裡有人問了個問題，說是以下代碼會輸出什麼：
func main() {
functions := make([]func(),)
for i:; i; i++ {
functions[i] = func() {
fmt.Println(i)
}
}
functions]()
functions]()
functions]()
}
群裡有人說是
0 1 2
，也有人說是
3 3 3
。一看這代碼就知道是考
閉包
的，一開始我也以為是輸出
0 1 2
，運作了一遍後發現不對，輸出的是
3 3 3
。
錯就錯在，我誤以為，在表達式：
functions[i] = func() {
fmt.Println(i)
}
中，等号右邊的閉包裡面，每次循環都把變量
i
的目前值儲存下來，是以，最後的輸出是
0 1 2
。
這個想法很荒謬，該閉包并沒形式參數，裡面也沒有聲明變量，憑什麼把每次循環中變量
i
的值儲存下來。
關于原因：群裡有人說是
作用域
的問題。突然想起之前看過的一本書（記不清講得是
Go
還是
Python
了），也仔細講過閉包這一塊的内容，但是具體如何說的記不清楚了。
經過一番研究，下面是我自己的了解：
1. 首先看如何輸出 0 1 2
0 1 2
0 1 2
0 1 2
方法1——通過循環中的臨時變量
for i:; i; i++ {
i := i
functions[i] = func() {
fmt.Println(i)
}
}
分析：增加了一個臨時變量
i
，注意，
fmt.Println(i)
中的
i
是表達式
i := i
左邊那個
i
，而不是
for
循環計數器
i
。 每次循環中，
fmt.Println(i)
中的
i
指向的都是新建立的、不同的
i
。該代碼可以保證後續輸出的是
0 1 2
。
示意圖如下:
方法2——通過高階函數
for i:; i; i++ {
functions[i] = (func(i int) func() {
return func() {
fmt.Println(i)
}
})(i)
}
分析： 出現了兩個閉包，其中帶參數的閉包，這裡稱為外閉包，外閉包傳回的閉包，稱為内閉包。在
functions[i]
右側的表達式中，外閉包會立即執行，傳入了變量
i
作為外閉包的實參，因次外閉包内部會建立一個變量
i
，該變量
i
的值會等于每次
for
循環中的變量
i
的值，
return func()...
傳回的閉包中
fmt.Println(i)
所引用的變量
i
，是外閉包的内部變量
i
，而外閉包每次循環中都會建立并運作。是以呢，也是可以輸出
0 1 2
。
2. 再回來看下原來的代碼（隻關注 for
for
for i:; i; i++ {
functions[i] = func() {
fmt.Println(i)
}
}
for i:=0; i<3; i++
的
i:=0
這個表達式，會建立一個變量
i
。
functions[i]
右側表達式中的
fmt.Println(i)
，在每次循環中，引用的都是
for
循環初始化中建立的變量
i
（隻建立了一次）。循環結束後，
i
的值變為3，是以最終是輸出的結果是
3 3 3
。
示意圖如下:
3.總結
對于循環語句中建立的閉包（或是其它情況下建立的閉包），需要明确兩點：
- 閉包中所引用的變量到底是哪個變量，要考慮到變量的遮蔽效應。特别注意：閉包如果引用了在循環語句中的聲明的變量，需要明白這些變量在每次循環中都會建立，每次都是不一樣的變量（配置設定到不同的記憶體位址）
- 閉包對外部的變量隻是引用，而不是複制，不會建立副本，當閉包中涉及該變量的表達式執行時，還得去外面找這個變量。
閉包是能夠捕捉外部變量的匿名函數
。這個
捕捉
，并不是複制，而是 “引用” ，即指向該變量的位址。例如：對本文開篇的那段代碼稍微修改下：
func main() {
functions := make([]func(),)
var i int
for i; i; i++ {
functions[i] = func() {
fmt.Println(i)
}
}
i =
functions]()
functions]()
functions]()
}
輸出結果是：
10 10 10
。變量
i
的值在建立閉包之後改變了，閉包輸出的值也随之改變。
被閉包捕捉的變量因為多了一個對象引用它，隻要閉包還有效，被捕捉變量所占據的記憶體就不會被回收，雖然它的作用域不是全局的。隻要閉包活着，閉包所引用的變量就還活着。
該文章雖然分析的是
Go
語言中的閉包，對于其他語言，應該也适用。