Jak fungují uzávěry (closures) v Go?

Question

Accepted Answer

**Uzávěra** (closure) je funkce, která odkazuje na proměnné ze svého okolního rozsahu, "zavírá se kolem nich" — funkce si zachovává přístup k těmto proměnným i poté, co se vracející se funkce skončí. Funkce v Go jsou hodnoty prvního řádu, což činí uzávěry běžným a výkonným nástrojem.

## Základní uzávěra

```go
func makeCounter() func() int {
    count := 0                  // a local variable
    return func() int {          // this inner function CLOSES OVER count
        count++                  // it can read AND modify count
        return count
    }
}

counter := makeCounter()
fmt.Println(counter())   // 1
fmt.Println(counter())   // 2 — count PERSISTS between calls (state is retained)

other := makeCounter()    // a NEW, independent closure with its own count
fmt.Println(other())     // 1 — separate state
```

Vrácená funkce si udržuje odkaz na `count` i po návratu z `makeCounter` — stav tedy přetrvává mezi voláními. Každé volání `makeCounter` vytvoří nový, nezávislý `count`. Jedná se o zapouzdřený privátní stav.

## Uzávěry zachycují proměnné ODKAZEM (klíčový bod)

```go
// closures capture the variable itself, not a snapshot of its value
x := 10
f := func() int { return x }
x = 20
fmt.Println(f())   // 20 — sees the CURRENT value of x, not 10
```

## Klasická chyba se smyčkou

```go
// ⚠️ in Go versions BEFORE 1.22:
funcs := []func(){}
for i := 0; i < 3; i++ {
    funcs = append(funcs, func() { fmt.Println(i) })  // all close over the SAME i
}
for _, f := range funcs { f() }   // prints 3, 3, 3 (not 0, 1, 2)! — all share i

// the classic fix (pre-1.22): make a per-iteration copy
for i := 0; i < 3; i++ {
    i := i                          // shadow with a new variable each iteration
    funcs = append(funcs, func() { fmt.Println(i) })
}
// Note: Go 1.22+ changed loop semantics so each iteration gets a NEW variable — this bug is fixed.
```

Jde o slavný bug: uzávěry ve smyčce všechny zachytily *stejnou* proměnnou smyčky. (Go 1.22 opravilo rozsah proměnné smyčky, ale pochopení problému je důležité pro starší kód a další zachycené proměnné.)

## Běžné využití uzávěr

```go
// 1. as callbacks / handlers
http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { ... })

// 2. deferred functions capturing local state
defer func() { fmt.Println("cleanup with", localVar) }()

// 3. function factories (configured behavior)
func multiplier(factor int) func(int) int {
    return func(n int) int { return n * factor }
}
double := multiplier(2)   // double(5) → 10
```

## Proč to je důležité

Uzávěry jsou výkonný, často používaný prvek Go povolený funkcemi prvního řádu — umožňují vytváření funkcí, které nésou privátní, perzistentní stav (čítače, generátory, konfigurovaného chování prostřednictvím factory funkcí) a jsou nezbytné pro callbacky, HTTP handlery, odložené čištění, které odkazuje na lokální proměnné, a funkcionální vzory.

Pochopení, že uzávěry zachycují proměnné **odkazem** (vidí aktuální hodnoty, sdílejí stav) — ne podle hodnoty — je rozhodující jak pro jejich efektivní použití (zapouzdřený proměnlivý stav), tak pro vyhnutí se **klasické chybě se zachycením proměnné smyčky** (všechny uzávěry sdílí jednu proměnnou, notoricky známý zdroj zmatení, od Go 1.22 opravené, ale stále relevantní pro starší kód a nesmyčkové zachycování).

Uzávěry se objevují v celém idiomatickém Go a API standardní knihovny, což je činí důležitými praktickými znalostmi a opakujícím se tématem při pohovorech.