一個有關Golang變數範圍的坑

這是一個建立於 的文章，其中的資訊可能已經有所發展或是發生改變。

臨近下班前編寫和調試一段Golang代碼，但運行結果始終與期望不符，怪異的很，下班前依舊無果。代碼Demo如下：

//testpointer.go
package main

import (
        "fmt"
)

var p *int

func foo() (*int, error) {
        var i int = 5
        return &i, nil
}

func bar() {
        //use p
        fmt.Println(*p)
}

func main() {
        p, err := foo()
        if err != nil {
                fmt.Println(err)
                return
        }
        bar()
        fmt.Println(*p)
}

這段代碼原意是定義一個包內全域變數p，用foo()的傳回值對p進行初始化，在bar中使用p。預期結果：bar()和main()中均輸出5。但編譯執行後的結果卻是：

$go run testpointer.go
panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference
[signal 0xb code=0x1 addr=0x0 pc=0x20d1]

goroutine 1 [running]:
main.bar()
    /Users/tony/Test/Go/testpointer.go:17 +0xd1
main.main()
    /Users/tony/Test/Go/testpointer.go:26 +0x11c

goroutine 2 [runnable]:
runtime.forcegchelper()
    /usr/local/go/src/runtime/proc.go:90
runtime.goexit()
    /usr/local/go/src/runtime/asm_amd64.s:2232 +0×1

goroutine 3 [runnable]:
runtime.bgsweep()
    /usr/local/go/src/runtime/mgc0.go:82
runtime.goexit()
    /usr/local/go/src/runtime/asm_amd64.s:2232 +0×1

goroutine 4 [runnable]:
runtime.runfinq()
    /usr/local/go/src/runtime/malloc.go:712
runtime.goexit()
    /usr/local/go/src/runtime/asm_amd64.s:2232 +0×1
exit status 2

晚飯後，繼續調試這段代碼。怎麼還crash了！代碼看似半點鐘問題都沒有，難道是Go編譯器的問題，我用的可是最新的1.4，切換回1.3.3，問題依舊啊。看來還是代碼的問題，但問題在哪裡呢？加上些列印語句再看看：

func bar() {
        //use p
        fmt.Printf("%p, %T\n", p, p) //output: 0x14dc80, 0×0, *int
        fmt.Println(*p) //Crash!!!
}

func main() {
        fmt.Printf("%p, %T\n", p, p) //output: 0x14dc80, 0×0, *int
        p, err := foo()
        if err != nil {
                fmt.Println(err)
                return
        }
        fmt.Printf("%p, %T\n", p, p) //output: 0x2081c6020, 0x20818a258, *int
        bar()
        fmt.Println(*p)
}

通過列印輸出，發現從foo函數中返回的p(0x2081c6020)與全域變數的p(0x14dc80)居然不是一個地址，也就是說不是一個變數。而且 從bar()中的調試輸出來看，全域變數p在foo函數返回時並未被賦值為foo中變數i的地址，而依然是一個nil值，從而導致程式Crash。

好了，廢話不說了，該是揭曉真相的時候了。問題就在於":="。在main這個範圍中，我們使用了

p, err := foo()

最初的理解是golang會定義新變數err，p為初始定義的那個全域變數。但實際情況是，對於使用:=定義的變數，如果新變數p與那個同名已定義變數 (這裡就是那個全域變數p)不在一個範圍中時，那麼golang會新定義這個變數p，遮蓋住全域變數p，這就是導致這個問題的真兇。

我們將main函數改為：

func main() {
        var err error
        p, err = foo()
        if err != nil {
                fmt.Println(err)
                return
        }
        bar()
}

則執行結果就完全符合預期了。

2015, bigwhite. 著作權.