defer概述 defer用來聲明一個延遲函數，把這個函數放入到一個棧上，當外部的包含方法return之前，返回參數到調用方法之前調用，也可以說是運行到最外層方法體時調用。我們經常用他來做一些資源的釋放，比如關閉io操作。 defer是golang的一個特色功能，被稱為“延遲調用函數”。當外部函數返回后執行defer。類似于其他語言的 try… catch … finally… 中的finally，當然差別還是明顯的。在使用defer之前我們應該多了解defer的特性，這樣才能避免使用上的誤區。 defer具體規則 1）延遲函數的參數在defer語句出現時就已經確定下來了： ``` package main import "fmt" func f(){ i:=0 defer fmt.Println(i) i++ return } func main(){ f() } ``` 結果： 0 defer語句中的fmt.Println()參數i值在defer出現時就已經確定下來，實際上是拷貝了一份。后面對變量i的修改不會影響fmt.Println()函數的執行，仍然打印“0”. 注意：對于指針類型參數，規則仍然適用，只不過延遲函數的參數是一個地址值，這種情況下，defer后面的語句對變量的修改可能會影響延遲函數。 2）延遲函數執行按后進先出順序執行，即先出現的defer后執行 這個規則很好理解，定義defer類似于入棧操作，執行defer類似于出棧操作。設計defer的初衷是簡化函數返回時資源清理的動作，資源往往有依賴順序，比如先申請資源A，再根據A資源申請B資源，根據B資源申請C資源，即申請順序是：A-->B-->C，釋放時往往又要反向進行。這就是把deffer設計成FIFO的原因。 每申請到一個用完需要釋放的資源時，立即定義一個defer來釋放資源是個很好的習慣。 3）延遲函數可能操作主函數的具名返回值 定義defer的函數，即主函數可能有返回值，返回值沒有名字沒有關系，defer所作用的函數，即延遲函數可能會影響返回值。若要理解延遲函數是如何影響主函數返回值的，只要明白函數是如何返回的就足夠了。 4）函數返回過程 有一個事實必須要了解，關鍵字return不是一個原子操作，實際上return只代理匯編指令ret，即將跳轉程序執行。return i，實際上分兩步進行，即將i值存入棧中作為返回值，然后執行跳轉，而defer的執行時機正是跳轉前，所以說defer執行時還是有機會操作返回值的。 ``` case1： func deferFuncReturn() (result int) { i := 1 defer func() { result++ }() return i } ``` 該函數的return語句可以拆分成下面兩行： ``` result = i return ``` 而延遲函數的執行正是在return之前，即加入defer后的執行過程如下： ``` result = i result++ return ``` 所以上面函數實際返回i++值。 關于上面函數實際返回i++ 關于主函數有不同的返回方式，但返回機制就如上機介紹說，只要把return語句拆開都可以很好的理解，下面分別舉例說明 case2：主函數擁有匿名返回值，返回字面量 一個主函數擁有一個匿名的返回值，返回時使用字面量，比如返回“1”、“2”、“Hello”這樣的值，這種情況下語句時無法操作返回值的。一個返回字面值的函數，如下所示： ``` func foo() int { var i int defer func() { i++ }() return 1 } ``` 上面的return語句，直接把1寫入棧中作為返回值，延遲函數無法操作該返回值，所以就無法影響返回值。 case3：主函數擁有匿名返回值，返回變量 一個主函數擁有一個匿名的返回值，返回使用本地或局部變量，這種情況下，defer語句可以引用到返回值，但不會改變返回值。 ``` func foo() int { var i int defer func() { i++ }() return i } ``` 上面的函數，返回一個局部變量，同時defer函數也會操作這個局部變量。對于匿名返回值來說，可以假定仍然有一個變量存儲返回值，假定返回值變量為“anony”，上面的返回語句可以拆分成一下過程： ``` anony=i i++ return ``` 由于i是整形，會將值拷貝給anony，所以defer語句中修改i值，對函數返回值不造成影響。 case4：主函數擁有具名返回值 主函數聲明語句中帶名字的返回值，會被初始化成一個局部變量，函數內部可以像使用局部變量一樣使用該返回值。如果defer語句操作該返回值，可能會改變返回結果。 一個影響函數返回的例子： ``` func foo() (ret int) { defer func() { ret++ }() return 0 } ``` 上面的函數拆解出來，如下所示： ``` ret = 0 ret++ return ``` 函數真正返回前，在defer中對返回值做了+1操作，所以函數最終返回1 具體題目 題目1： ``` func deferFuncParameter() { var aInt = 1 defer fmt.Println(aInt) aInt = 2 return } ``` 輸出結果：1，延遲函數的參數在defer語句出現的時候就已經確定了，所以無論后面如何修改alnt變量都不會影響延遲函數。 題目2： ``` func main(){ deferFuncParameter() } func printArray(array *[3]int) { for i := range array { fmt.Println(array[i]) } } func deferFuncParameter() { var aArray = [3]int{1, 2, 3} defer printArray(&aArray) aArray[0] = 10 return } ``` 輸出：10 2 3.延遲函數的參數在defer語句出現時就已經確定了，即數組的地址，由于延遲函數執行時機是在return語句之前，所以對數組的最終修改值會被打印出來。 題目3： ``` func main(){ fmt.Println(deferFuncReturn()) } func deferFuncReturn() (result int) { i := 1 defer func() { result++ }() return i } ``` 輸出：2 。函數的return語句并不是原子的，實際執行分為設置返回值-->ret，defer語句實際執行在返回前，即擁有defer的函數返回過程是：設置返回值-->執行defer-->ret.所以return語句先把result設置為i的值，即1，defer語句中又把result遞增1，所以最終返回2. defer的實現原理 1.defer數據結構 ``` type _defer struct { sp uintptr //函數棧指針 pc uintptr //程序計數器 fn *funcval //函數地址 link *_defer //指向自身結構的指針，用于鏈接多個defer } ``` 我們知道defer后面一定要接一個函數的，所以defer的數據結構根一般函數類似，也有棧指針、程序計數器、函數地址等等。 與函數不同的一點是它含有一個指針，可用于指向另一個defer，每個goroutine數據結構中實際上也有一個defer指針，該指針指向一個defer的鏈表，每次聲明一個defer時就將defer插入到單鏈表表頭，每次執行defer就從單鏈表表頭取出一個defer執行。  從上圖可以看到，新聲明的defer總是添加到鏈表頭部。 函數返回前執行defer則是從鏈表首部依次取出執行，不再贅述。 一個goroutine可能連續調用多個函數，defer添加過程跟上述流程一致，進入函數時添加defer，離開函數時取出defer，所以即便調用多個函數，也總是能保證defer是按FIFO方式執行的。 2.defer的創建和執行 源碼包src/runtime/panic.go定義了兩個方法分別用于創建defer和執行defer。 deferproc(): 在聲明defer處調用，將其defer函數存入goroutine的鏈表中； deferreturn(): 在return指令，準確的講是在ret指令前調用，將其defer從goroutine鏈表中取出并執行 可以這么理解，在編譯階段，聲明defer處插入了函數deferproc()，在函數return前插入了函數deferreturn() 3.總結 defer定義的延遲函數參數在defer語句定義時就已經確定下來了； defer定義順序與實際執行順序相反； return不是原子操作，執行過程是：保存返回值(若有)-->執行defer（若有）-->執行ret跳轉 申請資源后立即使用defer關閉資源是好習慣 ## defer 使用中的一些坑 ### 坑1：defer在匿名返回值和命名返回值函數中的不同表現 * 匿名返回，執行 return 語句后，Go會創建一個臨時變量保存返回值，defer修改的是臨時變量，沒有修改返回值。 * 命名返回，執行 return 語句時，并不會再創建臨時變量保存，defer修改的是返回值。 ### 坑2：在for循環中使用defer可能導致的性能問題 ``` func deferInLoops() { for i := 0; i < 100; i++ { f, _ := os.Open("/etc/hosts") defer f.Close() } } ``` defer在緊鄰創建資源的語句后執行，看上去邏輯沒有什么問題，但是和直接調用相比，defer的執行存在著額外的開銷，例如defer會對其后需要的參數進行內存拷貝，還需要對defer結構進行壓棧出棧操作。 ??所以在循環中定義defer可能導致大量的資源開銷，在本例中，可以將f.Close()語句前的defer去掉，來減少大量defer導致的額外資源消耗。 坑3：判斷執行沒有err之后，再defer釋放資源 ??一些獲取資源的操作可能會返回err參數，我們可以選擇忽略返回的err參數，但是如果要使用defer進行延遲釋放的話，需要在使用defer之前先判斷是否存在err，如果資源沒有獲取成功，即沒有必要也不應該再對資源執行釋放操作。如果不判斷獲取資源是否成功就執行釋放操作的話，還有可能導致釋放方法執行錯誤。 正確寫法： ``` resp, err := http.Get(url) // 先判斷操作是否成功 if err != nil { return err } // 如果操作成功，再進行Close操作 defer resp.Body.Close() ``` ### 坑4：調用os.Exit時defer不會被執行 ??當發生panic時，所在goroutine的所有defer會被執行，但是當調用os.Exit()方法退出程序時，defer并不會被執行。 ``` func deferExit() { defer func() { fmt.Println("defer") }() os.Exit(0) } // defer并不會輸出 ``` 坑5：recover 不能跨協程捕獲 panic 信息 recover 必須在 defer 函數中使用，但是不能被 defer 直接調用； 多個 panic 僅有最后一個可以被 recover 捕獲，后面的panic 會覆蓋掉之前的； recover 只能恢復同一個協程中的 panic ，不能跨協程捕獲 panic 信息。