如何理解 Go 语言中作用域延伸？

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在 Go 语言中，代码块内声明的标识符，只能在代码块内使用。例如函数体是个代码块，里面定义的变量，只要没发生逃逸，在外部无法访问。但有一种特殊情况，就是在支持初始化子语句的流程语句中，初始化子语句中定义的变量，作用域会延伸到条件对应的代码块之外。请看代码：

package main

import "fmt"

func main() {
	if a := 1; false {
		fmt.Println(a)
		//fmt.Println(b)   // 不能引用下面语句定义的块级变量
	} else if b := 2; a > b { 
		fmt.Println(a - b) // 可以引用上面语句定义的块级变量
	} else {
		fmt.Println(a + b) // 在最后 a 和 b 都可以引用
	}
}

左看右看也想不明白，为什么 else if 中定义的变量 b 也能在 else 块中使用？如果有更多条件判断，那么前一个 else if 中定义的变量，在之后所有 else if 块中都能使用。

在 C++ 中，if 中定义的变量 a，可以跨整个流程语句，else if 中定义的变量明确不能在其他 else 代码块中引用：

#include <iostream>

int main() {
    if (int a = 1; false) { // a 在整个 if-else 结构中可见
        std::cout << a << std::endl;
    } else if (int b = 2; a > b) {  // a 可访问
        std::cout << a - b << std::endl;
    } else {
        std::cout << a << std::endl;  // a 可访问
        // std::cout << b << std::endl;  // 错误：b 不可访问
    }
    return 0;
}

在 C# 中，规定更是严格，if 和 else if 中定义的变量，只能在随后的代码块中使用，不能跨到代码块：

public class Program {
    public static void Main() {
        if (int a = 1; false) {
            Console.WriteLine(a);
        } else if (int b = 2; a > b) {  // 错误：a 不可访问
            Console.WriteLine(a - b);
        } else {
            Console.WriteLine(a + b);  // 错误：a 和 b 都不可访问
        }
    }
}

有本 Go 语言书管这叫「惰性求值」行为，但我也仅仅是知道有这么个现象，不明白为什么会设计成这样？

作用域

延伸

6 replies

MoYi123

Aug 17, 2024

c++的例子有文档吗? 我测试了 clang++ 18.1.6 和 g++ 14.0.1 在 else 里都能访问 b, 和 go 是一样的.

assassing

Aug 17, 2024

@MoYi123 你是对的，我使用的在线 IDE ，C++ 版本比较老。换了新的 C++20 可以运行，和 Go 行为一致。

AV1

Aug 17, 2024

确实也能算“惰性求值”吧。

如果下一条 if 的判断需要依赖上一条 if 的值，这样设计可能会比较方便。
比如第一个 if 计算值后判断，如果为 false ，则到下一个 if 再利用之前求的值计算再求值，一直下去，直到为 true 的 else if 语句或者 else 。

如果不这样设计，那就要在进入第一个 if 之前，提前把每个 if 的值都求出来，这样就不够“惰性”了。

assassing

Aug 17, 2024

@DOLLOR 突然懒得深究了，我把流程转成这样去理解：
func main() {
{
a := 1;
if false
{
fmt.Println(a)
}
b := 2;
else if a > b
{
fmt.Println(a - b)
}
else
{
fmt.Println(a + b)
}
}
}
看起来没有破坏块级作用域规则。

vx7298

Aug 17, 2024

这个不叫惰性，惰性是表达式不会立即被执行赋值，子表达式声明的，只能在 if else 中用，你把 b:=2 换成 b:=func()，这个 func 会在 else 的时候，立即执行

assassing

Aug 17, 2024

@vx7298 确实不算惰性，defer 语句才叫惰性求值。这里是涉及隐藏语句块的边界问题。