一个有关Golang变量作用域的坑

转自：http://tonybai.com/2015/01/13/a-hole-about-variable-scope-in-golang/

临近下班前编写和调试一段Golang代码，但运行结果始终与期望不符，怪异的很，下班前依旧无果。代码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)
}

 

这段代码原意是定义一个包内全局变量p，用foo()的返回值对p进行初始化，在bar中使用p。预期结果：bar()和main()中均输出5。但编译执行后的结果却是：

$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

晚饭后，继续调试这段代码。怎么还crash了！代码看似半点问题都没有，难道是Go编译器的问题，我用的可是最新的1.4，切换回1.3.3，问题依旧啊。看来还是代码的问题，但问题在哪里呢？加上些打印语句再看看：

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)
}

通过打印输出，发现从foo函数中返回的p(0x2081c6020)与全局变量的p(0x14dc80)居然不是一个地址，也就是说不是一个变量。而且 从bar()中的调试输出来看，全局变量p在foo函数返回时并未被赋值为foo中变量i的地址，而依然是一个nil值，从而导致程序Crash。

好了，废话不说了，该是揭晓真相的时候了。问题就在于":="。在main这个作用域中，我们使用了

p, err := foo()

最初的理解是golang会定义新变量err，p为初始定义的那个全局变量。但实际情况是，对于使用:=定义的变量，如果新变量p与那个同名已定义变量 (这里就是那个全局变量p)不在一个作用域中时，那么golang会新定义这个变量p，遮盖住全局变量p，这就是导致这个问题的真凶。

我们将main函数改为：

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

则执行结果就完全符合预期了。