本文旨在深入剖析 Go 语言中在使用 Goroutine 结合循环时可能出现的意外行为，特别是循环变量在 Goroutine 中的捕获问题。通过对比两种常见的代码模式，详细解释了变量作用域和 Goroutine 执行时序对最终结果的影响，并提供相应的解决方案，帮助开发者避免类似陷阱，编写更健壮的并发程序。
在 Go 语言中，利用 Goroutine 实现并发编程非常便捷。然而，当 Goroutine 与循环结合使用时，如果不注意变量的作用域和 Goroutine 的执行时序，可能会导致一些意想不到的结果。本文将通过对比两种常见的代码模式，深入分析这些问题，并提供相应的解决方案。
问题重现与分析
考虑以下两种代码片段：
示例 1：传递循环变量作为参数
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
for i := 0; i < 3; i++ {
go func(i int) {
fmt.Printf("%d ", i)
}(i)
}
time.Sleep(100 * time.Millisecond) // 确保 Goroutine 执行完毕
}这段代码通常会输出 0 1 2 (顺序可能不同，因为 Goroutine 是并发执行的)。
示例 2：直接在 Goroutine 中引用循环变量
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
for i := 0; i < 3; i++ {
go func() {
fmt.Printf("%d ", i)
}()
}
time.Sleep(100 * time.Millisecond) // 确保 Goroutine 执行完毕
}这段代码则很可能输出 3 3 3。
原因分析
这两种情况产生不同结果的关键在于循环变量 i 的作用域以及 Goroutine 的执行时序。
示例 1： 在每次循环迭代中，我们将循环变量 i 的 值 作为参数传递给 Goroutine。这意味着每个 Goroutine 都会接收到 i 的一个 副本。因此，每个 Goroutine 打印的是其接收到的 i 的独立值，从而得到 0 1 2 的结果。
示例 2： 在每次循环迭代中，我们启动一个 Goroutine，但 Goroutine 函数 闭包 引用了外部的循环变量 i。这意味着所有 Goroutine 共享同一个 i 变量。由于循环很快完成，当 Goroutine 真正开始执行时，循环变量 i 的值很可能已经变成了 3。因此，所有 Goroutine 打印的都是最终的 i 值，即 3。
解决方案
为了避免上述问题，主要有两种解决方案：
将循环变量作为参数传递给 Goroutine（如示例1所示）： 这是最推荐的做法。通过将循环变量的值传递给 Goroutine，可以确保每个 Goroutine 拥有其自己的变量副本，避免了共享变量带来的竞争和不确定性。
-
在循环内部创建新的变量： 另一种方法是在循环内部创建一个新的变量，并将循环变量的值赋给它。这样，每个 Goroutine 都会引用一个独立的变量。
package main import ( "fmt" "time" ) func main() { for i := 0; i < 3; i++ { i := i // 创建一个新的 i 变量 go func() { fmt.Printf("%d ", i) }() } time.Sleep(100 * time.Millisecond) // 确保 Goroutine 执行完毕 }在这个例子中，i := i 这一行在每次循环迭代中都创建了一个新的 i 变量，该变量的作用域仅限于循环体内部。每个 Goroutine 闭包引用的是这个新的 i 变量，因此每个 Goroutine 都能访问到其对应的循环迭代的值。
总结与注意事项
在使用 Goroutine 结合循环时，务必注意循环变量的作用域和 Goroutine 的执行时序。推荐将循环变量作为参数传递给 Goroutine，以确保每个 Goroutine 拥有其自己的变量副本。 避免直接在 Goroutine 中引用循环变量，除非你明确了解其可能带来的影响。此外，在使用 time.Sleep 来等待 Goroutine 完成时，应该使用 sync.WaitGroup 来进行更精确的同步控制，避免硬编码的时间延迟带来的不确定性。例如：
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
func main() {
var wg sync.WaitGroup
for i := 0; i < 3; i++ {
wg.Add(1)
go func(i int) {
defer wg.Done()
fmt.Printf("%d ", i)
}(i)
}
wg.Wait() // 等待所有 Goroutine 完成
}这段代码使用 sync.WaitGroup 来等待所有 Goroutine 完成，避免了使用 time.Sleep 可能带来的问题。wg.Add(1) 在每个 Goroutine 启动前增加计数器，wg.Done() 在 Goroutine 完成后减少计数器，wg.Wait() 会阻塞直到计数器变为零，确保所有 Goroutine 都执行完毕。
