> git init .
Initialized empty Git repository in /home/XXXXX/test/.git/
> ll
total
> touch foo
> git add foo
> git commit -m init
[master (root-commit) cdc99b4] init
1 file changed, 0 insertions(+), 0 deletions(-)
create mode 100644 foo
> echo "bar">foo
> git log
commit cdc99b4fa8cd2117015cd114bf269ab9a209e58c
Date: Thu Jan 28 08:57:34 2016 +0100
init
Change-Id: If5530860db17d2242e4082666042960fc423f737
> git diff --cached cdc99b4fa8cd2117015cd114bf269ab9a209e58c
> cat foo
bar
> git status
# On branch master
# Changes not staged for commit:
# (use "git add <file>..." to update what will be committed)
# (use "git checkout -- <file>..." to discard changes in working directory)
#
# modified: foo
#
no changes added to commit (use "git add" and/or "git commit -a")
>期待的结果是git diff可以输出 bar
git diff --cached
解释一下，git diff 对比的是 working tree 和 HEAD 之间的。而你这个应该是 git add 之后了，所以需要对比 staged 和 HEAD 之间，加 --cached 就是为了这个。
OK，之前没仔细看题目里的过程，以上回答有误，感谢 @jokester 提醒。
接着复刻了一遍题主的过程，结果如下：
结果就是 git diff 没有问题，为了保障整个过程没有疏漏所以附上的是完整截图，题主可以对照看看问题在哪儿。
另外我注意到题主在重新编辑 foo 之后没有 git add 的情况下使用的是 git diff --cached 命令，这恰恰符合我之前答案提到的（我是理解反了题目的诉求），所以不要加 --cached 就好了。附上对比：
git diff不加参数就应该看到bar
你正常的git diff不行？