Что такое захват переменной в контексте программирования на Go?

Захват переменной (variable capturing) в Go происходит, когда функция-замыкание ссылается на переменную из своего внешнего окружения. Вместо того чтобы копировать значение переменной на момент создания замыкания, замыкание захватывает саму переменную. Это означает, что если значение переменной изменится после создания замыкания, но до его вызова, замыкание будет использовать новое, измененное значение.

Это особенно важно при работе с горутинами в циклах. Классическая проблема возникает, когда в цикле создаются горутины, каждая из которых использует переменную цикла. К моменту выполнения горутины цикл может завершиться, и все горутины будут ссылаться на одно и то же последнее значение переменной цикла.

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	fmt.Println("Неправильный захват:")
	for i := 0; i < 5; i++ {
		go func() { // Захватывается переменная i
			fmt.Printf("%d ", i) // К моменту выполнения горутины i может быть 5
		}()
	}
	time.Sleep(time.Second) // Даем горутинам выполниться
	fmt.Println("\nПравильный захват:")
	for i := 0; i < 5; i++ {
		j := i // Создаем новую переменную для каждого шага цикла
		go func() {
			fmt.Printf("%d ", j) // Захватывается переменная j
		}()
	}
	time.Sleep(time.Second) // Даем горутинам выполниться
	fmt.Println()
}

Решение этой проблемы в цикле заключается в создании локальной копии переменной цикла внутри каждой итерации, которую затем захватывает замыкание горутины.

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	fmt.Println("Правильный захват с передачей аргумента:")
	for i := 0; i < 5; i++ {
		go func(val int) { // Передаем значение как аргумент
			fmt.Printf("%d ", val) // Захватывается аргумент val
		}(i) // Передаем текущее значение i
	}
	time.Sleep(time.Second) // Даем горутинам выполниться
	fmt.Println()
}

Другой способ - передать переменную как аргумент в анонимную функцию. В этом случае каждое замыкание захватит значение переданного аргумента на момент вызова горутины.

Таким образом, захват переменной в Go – это механизм, при котором функция-замыкание ссылается на переменную из внешнего scope по ссылке, а не по значению на момент создания замыкания.