理解Go语言中的变量作用域

Question

我正在阅读Go语言规范以学习该语言，并从以下声明和作用域规范中摘录了这些要点。

尽管我能够理解1-4点，但我对第5点和第6点感到困惑：

5. 在函数内部声明的常量或变量标识符的作用域始于 ConstSpec 或 VarSpec（短变量声明的ShortVarDecl） 的末尾，并在最内层包含块的末尾结束。
6. 在函数内部声明的类型标识符的作用域始于 TypeSpec 中的标识符并在最内层包含块的末尾结束。

以下是我用于了解Go语言作用域的代码：

package main

import "fmt"

func main() {
    x := 42
    fmt.Println(x)
    {
        fmt.Println(x)
        y := "The test message"
        fmt.Println(y)
    }
    // fmt.Println(y) // outside scope of y
}

从这个理解来看，x的范围在main函数内部，而y的范围在fmt.Println(x)之后的大括号内部，在闭合括号外无法使用y。

如果我理解正确，那么4和5点都是在说同样的事情。所以我的问题是：

1. 如果它们是在说同样的事情，两点之间的重要性是什么？

2. 如果它们不同，可以告诉我它们之间的差异吗？

- MBB

Answer 1

除了适用于不同的事物（规则＃5适用于常数和变量声明，规则＃6适用于类型声明），措辞上也有一个重要区别：

引用块：

5. 在函数内部声明的常量或变量标识符的作用域从ConstSpec或VarSpec的结尾开始（对于短变量声明，是ShortVarDecl）并在最内层包含块的结尾处结束。
6. 在函数内声明的类型标识符的作用域从TypeSpec中的标识符开始，并在最内层包含块的结尾处结束。

这就是为什么有两个规则而不是一个的原因。

这意味着什么？这种差异意味着什么？

＃5 变量和常量声明（函数内部）

声明变量或常量的作用域从声明的结尾开始。这意味着，如果您正在创建一个函数变量，并使用匿名函数进行初始化，则它不能引用自身。

以下代码是无效的：

f := func() {
    f()
}

尝试编译：

prog.go:5:3: undefined: f

这是因为声明在匿名函数的闭合括号之后结束，所以在其中您无法调用 f()。解决方法是：

var f func()
f = func() {
    f()
}

现在这里的声明f在其类型func()的括号（）中结束，因此在下一行当我们将一个匿名函数分配给它时，可以引用f（调用存储在f变量中的函数值），因为它现在在作用域中。请参见相关问题：在Go中定义一个内部递归函数。

同样地，当使用组合文字初始化变量时，无法在其中引用该变量：

var m = map[int]string{
    1:  "one",
    21: "twenty-" + m[1],
}

这会产生一个编译时错误（“undefined: m”），因为复合字面量内尚未存在m的作用域。显然，这种解决方法有效：

var m = map[int]string{
    1: "one",
}
m[21] = "twenty-" + m[1]

# 6 类型声明（函数内部）

在声明中，声明的类型的作用域从标识符开始。因此与规则＃5相反，在其声明中引用类型本身是有效的。

它有什么优势/意义吗？

是的，您可以声明递归类型，例如：

type Node struct {
    Left, Right *Node
}

类型标识符Node在类型声明中出现并结束于右括号之前，它紧随其后处于作用范围内，但在此之前我们无法有意义地引用它。

另一个例子是元素类型为自身的切片类型：

type Foo []Foo

您可以在此处阅读更多信息：一个切片如何包含它自己？

另一个有效的示例：

type M map[int]M

- icza

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这是一个重要的区别，允许类型引用自身（例如，包含指向其类型的指针的结构体），但不允许变量或常量声明引用正在声明的变量。 - Jeff Learman

Answer 2

他们正在用相同的规则针对两个不同的事物进行相同的观点阐述：第一个是关于变量和常量，第二个是关于类型标识符。因此，如果你在块内声明一个类型，与在同一位置声明变量时应用的相同作用域规则也适用于该类型。

- Adrian

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关于局部作用域类型的使用，有时在较小的范围内声明一个临时类型是有用的，这样您就不必担心混淆命名空间。 - RayfenWindspear

或者用于本地声明的函数。但通常，本地声明的类型是相当罕见的。 - Adrian

在调用第三方API时，我在我的API中经常使用它们。我在函数中本地声明响应类型，因为响应是未编组的，拆卸的，并且其值仅在该函数内部使用（请参见https://mholt.github.io/json-to-go/）。这只是一个例子。我应该进行基准测试以查看本地声明的类型是否更/少开销...可能没有区别，但可能是一个有趣的实验。 - RayfenWindspear

我觉得匿名类型可能是更常见的解决方案，但我对此可能是错误的。 - Adrian

抱歉，我的意思是匿名的。 - RayfenWindspear

很好的回答，除了它几乎是关于两件不同事物的几乎相同点和几乎相同规则（由@icza的回答澄清）。 - Jeff Learman