簡單的 for 循環也會踩的坑

前言

最近實現某個業務時，需要讀取數據然后再異步處理；在 Go 中實現起來自然就比較簡單，偽代碼如下：

	list := []*Demo{{"a"}, {"b"}}
	for _, v := range list {
		go func() {
			fmt.Println("name="+v.Name)
		}()
	}
	
	type Demo struct {
		Name string
	}

看似非常簡單幾行代碼卻和我們的預期不符，打印之后輸出的是：

name=b
name=b

並不是我們預期的：

name=a
name=b

坑一

由於寫 go 的資歷尚淺、道行更是淺薄，這 bug 我硬是找了個把小時；剛開始還以為是數據源的問題，經歷了好幾輪自我懷疑。總之過程先不表，先看看如何修復這個問題。

首先第一種辦法是使用臨時變量：

	list := []*Demo{{"a"}, {"b"}}
	for _, v := range list {
		temp:=v
		go func() {
			fmt.Println("name="+temp.Name)
		}()
	}

這樣便可正確輸出，其實從這種寫法中也能看出問題的端倪。

在第一種沒有使用臨時變量時，主協程很快就運行完畢，這時候打印的子協程可能還沒運行；當開始運行的時候，這里的 v 已經被最后一個賦值了。

所以這里打印的一直都是最后一個變量。

而使用臨時變量會將當前遍歷的值拷貝一份，自然就不會互相影響了。

---

當然除了臨時變量也可使用閉包解決。

	list := []*Demo{{"a"}, {"b"}}
	for _, v := range list {
		go func(temp *Demo) {
			fmt.Println("name="+temp.Name)
		}(v)
	}

將參數通過閉包傳遞時，每個 goroutine 都會在自己的棧中存放一份參數的拷貝，這樣也能區分了。

坑二

與之類似的還有第二個坑：

	list2 := []Demo{{"a"}, {"b"}}
	var alist []*Demo
	for _, test := range list2 {
		alist = append(alist, &test)
	}
	fmt.Println(alist[0].Name, alist[1].Name)

這段代碼與我們預期不不符：

b b

但我們稍加修改就可以了：

	list2 := []Demo{{"a"}, {"b"}}
	var alist []Demo
	for _, test := range list2 {
		fmt.Printf("addr=%p\n", &test)
		alist = append(alist, test)
	}
	fmt.Println(alist[0].Name, alist[1].Name)

addr=0xc000010240
addr=0xc000010240
a b

順便打印了內存地址，其實從結果中大概就能猜到原因；每次遍歷打印的內存地址都是相同，所以如果我們存放的是指針，本質上存儲的都是同一塊內存地址的內容，所以值相同。

而如果我們只存儲值，不存指針自然也不會有這個問題。

但如果想使用指針如何處理呢?

	list2 := []Demo{{"a"}, {"b"}}
	var alist []*Demo
	for _, test := range list2 {
		temp := test
		//fmt.Printf("addr=%p\n", &test)
		alist = append(alist, &temp)
	}
	fmt.Println(alist[0].Name, alist[1].Name)

也簡單，同樣的使用臨時變量即可。

通過官方源碼可以得知，for range 只是語法糖，本質上也是 for 循環；因為每次都是對同一個對象遍歷賦值，所以便會出現這樣的“烏龍”。

defer 的坑

for 循環 + defer 也是組合坑（雖然不推薦這么用），還是先來看個例子：

// demo1
func main() {
	a := []int{1, 2, 3}
	for _, v := range a {
		defer fmt.Println(v)
	}
}

// demo2
func main() {
	a := []int{1, 2, 3}
	for _, v := range a {
		defer func() {
			fmt.Println(v)
		}()
	}
}

分別輸出：

//demo1
3
2
1
//demo2
3
3
3

demo1的結果很好理解，defer 可以理解為將執行語句放入到棧中，所以呈現的結果是先進后出。

而demo2中，由於是閉包，閉包對變量 v 持有的是引用，所以在最終延遲執行時 v 已經被最后一個值賦值，所以打印出來都是相同的。

解決方法與上文類似，傳入參數即可解決：

	for _, v := range a {
		defer func(v int) {
			fmt.Println(v)
		}(v)
	}

這類細節問題日常開發大概率是碰不上的，最有可能遇到的就是面試了，所以多了解了解也沒壞處。

總結

類似於第一種情況在 for 循環中 goroutine 調用，我覺得 IDE 完全是可以做到提醒的；比如 IDEA 中就把大部分認為可能發的錯誤包含進去，期待后續 goland 的更新。

但其實這幾種錯誤官方博客已經提醒過了。

https://github.com/golang/go/wiki/CommonMistakes#using-reference-to-loop-iterator-variable
只是大部分人估計都沒去看過，這事之后我也得花時間好好閱讀下。