回答。

質問の背景

Goでは、匿名関数（function literals、closures）が関数型スタイル、コールバック、およびアルゴリズムの簡潔なカプセル化をサポートするために登場しました。これらは、コレクションの処理、非同期タスク、およびパラメータとしての受け渡しに頻繁に使用されます。

問題

匿名関数がなければ、コードは冗長になり、すべての処理を別々の名前付き関数に抽出する必要があります。しかし、それに伴って「変数のキャプチャ」がどのように機能するか、メモリはどこに保存されるか、引数としての宣言と渡し方にはどのような特性があるか、といった問題が生じます。外部から変数が変更された場合、キャプチャが保護されているのか？よくある誤りは、ループ内での変数の不正なキャプチャです。

解決策

匿名関数はリテラルとして宣言され、変数に代入することも、すぐに使用することもできます。匿名関数が外部の変数にアクセスすると、それらは「キャプチャ」され、クロージャの寿命にわたって保存されます。関数のパラメータとしては、匿名関数は通常、シグネチャに一致するfunc型で渡されます。変数のキャプチャに関する問題は、ループの変数をキャプチャする際に発生します。この場合、クロージャでロジックをラップする必要がある場合は、必ずループ内に新しい変数を作成してください。

コードの例:

func operate(nums []int, op func(int) int) []int {
    res := make([]int, len(nums))
    for i, n := range nums {
        res[i] = op(n)
    }
    return res
}

func main() {
    arr := []int{1, 2, 3}
    out := operate(arr, func(x int) int {return x * x})
    fmt.Println(out) // [1 4 9]
}

主な特徴:

• Goの任意のfuncリテラルは外部の変数をキャプチャできます。
• クロージャは、参照があるか使用される限り生存します。元のスコープを出た後でも。
• 匿名関数をパラメータとして渡すのは、func型で簡単に行えます。

ひっかけの質問。

ループ内で変更可能な値の変数を匿名関数でキャプチャすると、どうなりますか？

すべてのクロージャは同じ変数をキャプチャし、ループを抜けた後に関数を呼び出すと、同じ値を得ることになります。

コードの例:

func main() {
    a := []func(){}
    for i := 0; i < 3; i++ {
        a = append(a, func() { fmt.Println(i) })
    }
    for _, f := range a { f() } // 3 3 3
}

これを避けるには、ループの本体で新しい変数を作成してください:

for i := 0; i < 3; i++ {
    j := i
    a = append(a, func() { fmt.Println(j) }) // 0 1 2
}

匿名関数をinterface{}型の値として使用することはできますか？

関数はinterface{}にのみ互換性があり、他のインターフェースには互換性がありません。相互に比較することはできません（nilを除く）。クロージャをinterface{}として渡すと、funcシグネチャに型変換を通じてしか呼び出せません。

匿名関数は再帰的にできますか？

はい、しかし、最初にクロージャのための名前の変数を宣言し、それに関数を再代入する必要があります。

コードの例:

var fib func(n int) int
fib = func(n int) int {
    if n < 2 { return n }
    return fib(n-1) + fib(n-2)
}
fmt.Println(fib(10)) // 55

タイプエラーとアンチパターン

• 追加のローカル変数なしでループ変数をキャプチャすること。
• 明示的に必要のない場合に、大量のヒープキャプチャされたオブジェクトを持つクロージャを渡すこと。
• コードの可読性と再利用を必要とする場合に、文脈外で匿名関数を使用すること。

実生活の例

ネガティブケース

コールバックのリストをループする中で、開発者は変数イテレータをキャプチャするクロージャとしてハンドラーをバインドします。すべてのコールバックが不適切な値で動作し、バグを引き起こします。

利点:

• テンプレートコードの最小化

欠点:

• ループからの値に関する普遍的な過誤、追跡が難しいバグ

ポジティブケース

ループ内で各クロージャのために新しい変数を作成し、値の適切なキャプチャと期待される動作を保証します。

利点:

• 推奨事項に従うことでバグを回避できる
• コードは簡潔で安全

欠点:

• クロージャとスコープの細かいニュアンスを理解する必要がある。