面试题：Go语言匿名函数在并发场景下的陷阱与优化

Question

在Go语言并发编程中，我们经常会使用匿名函数配合goroutine。假设有如下代码： ```go package main import ( "fmt" "sync" ) func main() { var wg sync.WaitGroup numbers := []int{1, 2, 3, 4, 5} for _, num := range numbers { wg.Add(1) go func() { defer wg.Done() fmt.Println(num) }() } wg.Wait() } ``` 这段代码输出的结果可能并不是我们预期的`1 2 3 4 5`，请解释原因，并给出优化方案，确保按顺序输出`1 2 3 4 5`。同时，说明在这个优化过程中，匿名函数的作用以及可能涉及到的并发原语的原理。

Answer 1

原因解释

在这段代码中，for循环创建了多个goroutine，但是它们都引用了同一个num变量。由于goroutine是并发执行的，在fmt.Println(num)执行时，for循环可能已经结束，num的值已经变成了5，所以可能输出多个5，而不是预期的1 2 3 4 5。这是因为num是在循环外部声明的，所有goroutine共享这个变量。

优化方案

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    numbers := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    for _, num := range numbers {
        wg.Add(1)
        go func(n int) {
            defer wg.Done()
            fmt.Println(n)
        }(num)
    }
    wg.Wait()
}

在这个优化版本中，通过将num作为参数传递给匿名函数，每个goroutine都有了自己独立的变量副本，从而确保了按顺序输出1 2 3 4 5。

匿名函数的作用

匿名函数在这里起到了封装代码块的作用，使得每个goroutine可以独立执行特定的任务。通过将num作为参数传递给匿名函数，避免了所有goroutine共享同一个变量带来的问题。

并发原语的原理

1. sync.WaitGroup：sync.WaitGroup用于等待一组goroutine完成。wg.Add(1)表示增加等待组的计数，wg.Done()表示减少等待组的计数，wg.Wait()会阻塞当前goroutine，直到等待组的计数为0，即所有相关的goroutine都调用了wg.Done()。在这个例子中，wg.Add(1)为每个新创建的goroutine增加计数，wg.Done()在goroutine结束时减少计数，wg.Wait()确保main函数等待所有goroutine执行完毕。