对一段有关Go Code Block和变量作用域的代码的简要分析
近期，Go team的David CrawShaw在twitter上贴出了一段代码，如下：
func main() {
if a := 1; false {
} else if b := 2; false {
} else if c := 3; false {
} else {
println(a, b, c)
}
}
David CrawShaw想表达的意图是gopher们很少在”else if”后面的simple statement中使用“短变量声明”形式，而这段代码是个例外。我们看到b、c两个变量都是在else if 的simple statement中使用短变量声明形式定义的。
我个人看到这段代码后，第一反应是：这段代码能编译运行吗？else语句中的“println(a, b, c)”是否会被compiler报出：undefined b, c的错误呢？不知道是否有其他的gopher们与我有同样的反应:)。无论怎样，既然有了疑问，我们就应该把它分析清楚。
一. Go代码块和作用域简介
根据Go语言的规范，我们知道Go的标识符作用域是基于代码块（code block）的。代码块就是包裹在一对大括号内部的声明和语句，并且是可嵌套的。我们在代码中直观可见的显式的(explicit)code block有很多，比如：函数的函数体、for循环的循环体等：
func Foo() {
// here：显式的(explict block)代码块，包裹在函数的函数体内
... ...
for {
// here: 显式的(explict block)代码块，包裹在for循环体内
// 该代码块就嵌套在函数体这个代码块的内部
... ...
}
}
但除了显式explict的code block，Go语言中还有几种隐式的(implicit)代码块，它们都是什么呢？这里摘录下go spec原文（不翻译了）：
1. The universe block encompasses all Go source text.
2. Each package has a package block containing all Go source text for that package.
3. Each file has a file block containing all Go source text in that file.
4. Each "if", "for", and "switch" statement is considered to be in its own implicit block.
5. Each clause in a "switch" or "select" statement acts as an implicit block.
我们看到if语句会引入一个隐式的code block，这为我们后续的分析奠定了基础。
二. if语句的code block
那么if语句的code block详细情况如何呢？我们分门别类地简单看看：
1. if _ 型
我们使用最多的if语句类型就是单if型，即:
if simplestmt; expression {
... ...
}
在这种类型的if语句中，有两个code block：一个隐式的code block和一个显式的code block。我们把上面的形式代码做一个等价变化，并加上code block起始和结束点的标注，结果如下：
{ // implicit block begin
simplestmt
if expression { // explicit block begin
... ...
} // explicit block end
} // implicit block end
我们看到if后面的”大括号对”引入的explict code block嵌套在if simplestmt所在的implicit code block内部，这也是为何simplestmt中用短声明形式定义的变量在explict block中可以使用的原因：
func main() {
if a := 1; true {
fmt.Println(a) // output: 1
}
}
2. if _ else _ 型
我们再来看看if _ else _ 型：
if simplestmt; expression {
... ...
} else {
... ...
}
分析逻辑同上，我们将上面的伪代码做一个等价变换，并作出code block起始结束点标注：
{ // implicit block begin
simplestmt
if expression { // explicit block1 begin
... ...
} else { // explicit block1 end, explicit block2 start
... ...
} //explicit block2 end
} // implicit block end
我们看到if _ else _ 型 有三个code block，除了单if型的两个block外，还由else引入一个explict code block（即上面代码中的explict block2）。
3. if _ else if _ else _ 型
最后我们来看看最为复杂的if _ else if _ else _ 型：
if simplestmt1; expression1 {
... ...
} else if simplestmt2; expression2 {
... ...
} else {
... ...
}
我们依旧将上面的伪代码做一个等价变换，并作出code block起始结束点标注，结果如下：
{ // implicit block1 begin
simplestmt1
if expression { // explicit block1 begin
... ...
} else { // explicit block1 end, explicit block2 start
{ // implicit block2 begin
simplestmt2
if expression2 { // explicit block3 start
} else { // explicit block3 end, explicit block4 start
} // explicit block4 end
} // implicit block2 end
} //explicit block2 end
} // implicit block1 end
我们看到在该类型下，我们一共识别出两个implict block和四个explict block。
三. 对David CrawShaw贴出的那段代码的分析
有了第二节的基础，再来看David CrawShaw的这段代码：
func main() {
if a := 1; false {
} else if b := 2; false {
} else if c := 3; false {
} else {
println(a, b, c)
}
}
依照我们的思路，我们可以对这段代码做一个等价变化：
func main() {
{
a := 1
if false {
} else {
{
b := 2
if false {
} else {
{
c := 3
if false {
} else {
println(a, b, c)
}
}
}
}
}
}
}
展开后的语句就很是一目了然了，不用说什么大家也会很清楚了。最重要的一点是原来代码中最后的那个else实际上是与最内层的else if配对的，而不是与最开始的if配对的，因此println(a, b, c)的时候，a, b, c三个变量都是已经声明定义了的(在外层的code block中)。
对于此类涉及code block或变量作用域的问题，还可以通过go vet -shadow工具来辨别，或通过go run执行后的出错信息来辨别，这里就不详细说明了。
四. 参考资料
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