Goのfor文で関数のリストを作ろうとして嵌った話

まずはこれを見てくれ。コイツをどう思う？

func main() {
   xs := []int{1, 2, 3}

   var cmds []func()
   for _, x := range xs {
      cmds = append(cmds, func() { fmt.Println(x) })

      fmt.Println("append: " + strconv.Itoa(x))
      for _, cmd := range cmds {
         fmt.Print("func eval: ")
         cmd()
      }
      fmt.Println()
   }
}

リストxsの値を利用する無名関数xsを作る。まあ、それなりにオーソドックスな処理だと思います。わたしの期待値としては、こうなるはずでした。

$ go run example_lambda.go
append: 1
func eval: 1

append: 2
func eval: 1
func eval: 2

append: 3
func eval: 1
func eval: 2
func eval: 3

しかし、現実はこうでした。

$ go run example_lambda.go
append: 1
func eval: 1

append: 2
func eval: 2
func eval: 2

append: 3
func eval: 3
func eval: 3
func eval: 3

あれ、各関数の実行結果が全部同じに！？　そのループ内で触ってないのに値変わってるんだけど... ダイナミックスコープみたいな動きしてるけど、goってクロージャーだからレキシカルスコープだよね？？？
と混乱していたところ、@tutumingさんより

@koduki x がforの初期化で1度確保されたあとは代入になるので、全部の関数の中で参照してるxが同じ変数になってるのが原因ですね。 https://t.co/hCIUK7Ve6q

— tutuming (@tutuming) 2016, 2月 11

と、指摘をいただきました。
むむ？　ということはXはループ毎に別の変数じゃなくて、ポインタアドレスは全部一緒ってこと？
とりあえず、アドレスを表示してみると...

go run example_lambda.go
append: 1
x addr = %!s(*int=0xc20800a200)
func eval: 1

append: 2
x addr = %!s(*int=0xc20800a200)
func eval: 2
func eval: 2

append: 3
x addr = %!s(*int=0xc20800a200)
func eval: 3
func eval: 3
func eval: 3

おお、確かに一緒だ。でも、ここまでわかれば大丈夫。Goは確か代入時は値で渡すはずだから、こんな感じに変えました。

func main() {
   xs := []int{1, 2, 3}

   var cmds []func()
   for _, x := range xs {
      tmp := x
      cmds = append(cmds, func() { fmt.Println(tmp) })

      fmt.Println("append: " + strconv.Itoa(tmp))
      fmt.Printf("x addr = %s, tmp addr = %s\n", &x, &tmp)
      for _, cmd := range cmds {
      fmt.Print("func eval: ")
        cmd()
      }
      fmt.Println()
   }
}

forループの中で宣言したtmpに一度代入して、それを使うようにします。実行結果は以下の通り。

$ go run example_lambda.go
append: 1
x addr = %!s(*int=0xc20800a200), tmp addr = %!s(*int=0xc20800a208)
func eval: 1

append: 2
x addr = %!s(*int=0xc20800a200), tmp addr = %!s(*int=0xc20800a2b8)
func eval: 1
func eval: 2

append: 3
x addr = %!s(*int=0xc20800a200), tmp addr = %!s(*int=0xc20800a3a0)
func eval: 1
func eval: 2
func eval: 3

期待通り、関数内で参照している値が変わりました。tmp変数のアドレスがx変数とは異なり毎回違うのも確認できます。

しかし、分かってしまえば何ともないかもですが、foreach文でxのアドレスが一緒なのは嵌りそうだな... もっとGo力を鍛えないとですね。

それではHappy Hacking!