18. 理解Go 语言中的 语句块与作用域

Hi，大家好，我是明哥。

在自己学习 Golang 的这段时间里，我写了详细的学习笔记放在我的个人微信公众号《Go编程时光》，对于 Go 语言，我也算是个初学者，因此写的东西应该会比较适合刚接触的同学，如果你也是刚学习 Go 语言，不防关注一下，一起学习，一起成长。

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我的 Github：github.com/iswbm/GolangCodingTime

由于 Go 使用的是词法作用域，而词法作用域依赖于语句块。所以在讲作用域时，需要先了解一下 Go 中的语句块是怎么一回事？

1. 显示语句块与隐式语句块

通俗地说，语句块是由花括弧（{}）所包含的一系列语句。

语句块内部声明的名字是无法被外部块访问的。这个块决定了内部声明的名字的作用域范围，也就是作用域。

用花括弧包含的语句块，属于显示语句块。

在 Go 中还有很多的隐式语句块：

主语句块：包括所有源码，对应内置作用域
包语句块：包括该包中所有的源码（一个包可能会包括一个目录下的多个文件），对应包级作用域
文件语句块：包括该文件中的所有源码，对应文件级作用域
for 、if、switch等语句本身也在它自身的隐式语句块中，对应局部作用域

前面三点好理解，第四点举几个例子

for 循环完后，不能再使用变量 i

for i := 0; i < 5; i++ {
    fmt.Println(i)
}

if 语句判断完后，同样不能再使用变量 i

if i := 0; i >= 0 {
    fmt.Println(i)
}

switch 语句完了后，也是不是再使用变量 i

switch i := 2; i * 4 {
case 8:
    fmt.Println(i)
default:
    fmt.Println(“default”)
}

且每个 switch 语句的子句都是一个隐式的语句块

switch i := 2; i * 4 {
case 8:
    j := 0
    fmt.Println(i, j)
default:
    // "j" is undefined here
    fmt.Println(“default”)
}
// "j" is undefined here

2. 四种作用域的理解

变量的声明，除了声明其类型，其声明的位置也有讲究，不同的位置决定了其拥有不同的作用范围，说白了就是我这个变量，在哪里可用，在哪里不可用。

根据声明位置的不同，作用域可以分为以下四个类型：

内置作用域：不需要自己声明，所有的关键字和内置类型、函数都拥有全局作用域
包级作用域：必須函数外声明，在该包内的所有文件都可以访问
文件级作用域：不需要声明，导入即可。一个文件中通过import导入的包名，只在该文件内可用
局部作用域：在自己的语句块内声明，包括函数，for、if 等语句块，或自定义的 {} 语句块形成的作用域，只在自己的局部作用域内可用

以上的四种作用域，从上往下，范围从大到小，为了表述方便，我这里自己将范围大的作用域称为高层作用域，而范围小的称为低层作用域。

对于作用域，有以下几点总结：

低层作用域，可以访问高层作用域
同一层级的作用域，是相互隔离的
低层作用域里声明的变量，会覆盖高层作用域里声明的变量

在这里要注意一下，不要将作用域和生命周期混为一谈。声明语句的作用域对应的是一个源代码的文本区域；它是一个编译时的属性。

而一个变量的生命周期是指程序运行时变量存在的有效时间段，在此时间区域内它可以被程序的其他部分引用；是一个运行时的概念。

3. 静态作用域与动态作用域

根据局部作用域内变量的可见性，是否是静态不变，可以将编程语言分为如下两种：

静态作用域，如 Go 语言
动态作用域，如 Shell 语言

具体什么是动态作用域，这里用 Shell 的代码演示一下，你就知道了

#!/bin/bash
func01() {
    local value=1
    func02
}
func02() {
    echo "func02 sees value as ${value}"
}

# 执行函数
func01
func02

从代码中，可以看到在 func01 函数中定义了个局部变量 value，按理说，这个 value 变量只在该函数内可用，但由于在 shell 中的作用域是动态的，所以在 func01中也可以调用 func02 时，func02 可以访问到 value 变量，此时的 func02 作用域可以当成是局部作用域中（func01）的局部作用域。

但若脱离了 func01的执行环境，将其放在全局环境下或者其他函数中， func02 是访问不了 value 变量的。

所以此时的输出结果是

func02 sees value as 1
func02 sees value as

但在 Go 中并不存在这种动态作用域，比如这段代码，在func01函数中，要想取得 name 这个变量，只能从func01的作用域或者更高层作用域里查找（文件级作用域，包级作用域和内置作用域），而不能从调用它的另一个局部作用域中（因为他们在层级上属于同一级）查找。

import "fmt"

func func01() {
    fmt.Println("在 func01 函数中，name：", name)
}

func main()  {
    var name string = "Python编程时光"
    fmt.Println("在 main 函数中，name：", name)

    func01()
}

因此你在执行这段代码时，会报错，提示在func01中的name还未定义。

参考文章：https://studygolang.com/artic...

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