大家好，我是煎魚。

之前有提到 Go for 循環變量的問題，許多面試題和泄露與此有關。

Russ Cox（下稱：rsc）甚至一度表示他一直在研究這個問題，認為當前語義的代價是很大的，想看看能不能進行變更。

經過 Go1 向前兼容性和向后兼容性提案的鋪墊，循環變量的這個問題將得到解決。在 Go1.21 可以進行嘗試使用，預計 Go1.22 開始正式變更。

回顧問題現象

第一個例子

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，存儲進去的是什么？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，也就是最后一個循環的 item 值。這是 Go 面試里經常出現的題目，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。

第二個例子

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么？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。這又是為什么？

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 循環結束后，最后 v 的值被設置為了 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。改寫后的代碼如下：

for _, v := range []int{1, 2, 3} {
  v := v
  prints = append(prints, func() { fmt.Println(v) })
 }

增加 v := v 語句，程序輸出結果為 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

GOEXPERIMENT=loopvar

在 Go1.21 的新版本起，我們可以開啟 GOEXPERIMENT=loopvar 來構建 Go 程序，來體驗上面提到的 for 循環變量的問題。

構建命令：

GOEXPERIMENT=loopvar go install my/program
GOEXPERIMENT=loopvar go build my/program
GOEXPERIMENT=loopvar go test my/program
GOEXPERIMENT=loopvar go test my/program -bench=.
...

預計在 Go1.22 起，新的 for 循環語義，將會在 go.mod 文件中的 go 行（版本聲明）大于等于 Go1.22 下默認應用。

我們對應到上述的第二個例子，程序的運行結果將發生如下改變：

$ go run demo.go                        
3
3
3
$ GOEXPERIMENT=loopvar gotip run demo.go
1
2
3

以后就不再需要寫 v := v 語句了。

模塊版本控制開關

go.mod 方面，具體可以參照以下案例：

圖片

像上圖的配置，Go 1.30 或更高版本將會每次迭代變量（也就是新的 for 循環語義），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范圍（版本）內被解決。

查看影響范圍

可以在命令行執行以下指令進行構建：

$ go build -gcflags=all=-d=loopvar=2 cmd/go
...
modload/import.go:676:7: loop variable d now per-iteration, stack-allocated
modload/query.go:742:10: loop variable r now per-iteration, heap-allocated

我們就可以看到對應的文件、行數、變量。知道目前對應的是迭代還是循環，變量分配在哪里。不用靠再翻版本號再看再猜。

實際應用實驗

在 2023 年 5 月初起，Google 一直在內部使用 for 循環的新語義。截止目前為止，沒有報告任何新問題。

另外還在 Kubernetes 中嘗試了新的 Go1.21 版本和新的 for 循環語義測試：

圖片

將 Kubernetes 從 Go 1.20 更新到 Go 1.21 時，發現了 3 個新失敗的測試。而 for 循環變量的語義更改，則造成了 2 個新的失敗。與普通版本更新相比，Go 官方團隊認為并不是一個重大的新負擔。

綜合認為這不是一個大變動，且影響面可以控制。所以可變！

總結

在本次 Go 新版本更新中，Go 官方核心團隊終于解決了這個十年之痛的問題。前面鋪墊了真的是非常久了，這么多年，為了兼容性還出臺了幾個兼容性提案。真的是用心良苦！

大家要關注一下自己的應用程序，可以在 Go1.21 提前把開關開起來，看看是否有影響。如果沒有影響，那就是最好的了。如果有影響，那么需要注意在后續升級新版本（Go1.22 時），要控制好 go.mod 中的 Go 版本信息。

在下個版本（Go1.21/Go1.22）起，Go 代碼的 v := v 語句將會逐漸變少。可能是個好事？

面試官們也請記得修改一下你的題庫了。