defer概述 defer用来声明一个延迟函数，把这个函数放入到一个栈上，当外部的包含方法return之前，返回参数到调用方法之前调用，也可以说是运行到最外层方法体时调用。我们经常用他来做一些资源的释放，比如关闭io操作。 defer是golang的一个特色功能，被称为“延迟调用函数”。当外部函数返回后执行defer。类似于其他语言的 try… catch … finally… 中的finally，当然差别还是明显的。在使用defer之前我们应该多了解defer的特性，这样才能避免使用上的误区。 defer具体规则 1）延迟函数的参数在defer语句出现时就已经确定下来了： ``` package main import "fmt" func f(){ i:=0 defer fmt.Println(i) i++ return } func main(){ f() } ``` 结果： 0 defer语句中的fmt.Println()参数i值在defer出现时就已经确定下来，实际上是拷贝了一份。后面对变量i的修改不会影响fmt.Println()函数的执行，仍然打印“0”. 注意：对于指针类型参数，规则仍然适用，只不过延迟函数的参数是一个地址值，这种情况下，defer后面的语句对变量的修改可能会影响延迟函数。 2）延迟函数执行按后进先出顺序执行，即先出现的defer后执行 这个规则很好理解，定义defer类似于入栈操作，执行defer类似于出栈操作。设计defer的初衷是简化函数返回时资源清理的动作，资源往往有依赖顺序，比如先申请资源A，再根据A资源申请B资源，根据B资源申请C资源，即申请顺序是：A-->B-->C，释放时往往又要反向进行。这就是把deffer设计成FIFO的原因。 每申请到一个用完需要释放的资源时，立即定义一个defer来释放资源是个很好的习惯。 3）延迟函数可能操作主函数的具名返回值 定义defer的函数，即主函数可能有返回值，返回值没有名字没有关系，defer所作用的函数，即延迟函数可能会影响返回值。若要理解延迟函数是如何影响主函数返回值的，只要明白函数是如何返回的就足够了。 4）函数返回过程 有一个事实必须要了解，关键字return不是一个原子操作，实际上return只代理汇编指令ret，即将跳转程序执行。return i，实际上分两步进行，即将i值存入栈中作为返回值，然后执行跳转，而defer的执行时机正是跳转前，所以说defer执行时还是有机会操作返回值的。 ``` case1： func deferFuncReturn() (result int) { i := 1 defer func() { result++ }() return i } ``` 该函数的return语句可以拆分成下面两行： ``` result = i return ``` 而延迟函数的执行正是在return之前，即加入defer后的执行过程如下： ``` result = i result++ return ``` 所以上面函数实际返回i++值。 关于上面函数实际返回i++ 关于主函数有不同的返回方式，但返回机制就如上机介绍说，只要把return语句拆开都可以很好的理解，下面分别举例说明 case2：主函数拥有匿名返回值，返回字面量 一个主函数拥有一个匿名的返回值，返回时使用字面量，比如返回“1”、“2”、“Hello”这样的值，这种情况下语句时无法操作返回值的。一个返回字面值的函数，如下所示： ``` func foo() int { var i int defer func() { i++ }() return 1 } ``` 上面的return语句，直接把1写入栈中作为返回值，延迟函数无法操作该返回值，所以就无法影响返回值。 case3：主函数拥有匿名返回值，返回变量 一个主函数拥有一个匿名的返回值，返回使用本地或局部变量，这种情况下，defer语句可以引用到返回值，但不会改变返回值。 ``` func foo() int { var i int defer func() { i++ }() return i } ``` 上面的函数，返回一个局部变量，同时defer函数也会操作这个局部变量。对于匿名返回值来说，可以假定仍然有一个变量存储返回值，假定返回值变量为“anony”，上面的返回语句可以拆分成一下过程： ``` anony=i i++ return ``` 由于i是整形，会将值拷贝给anony，所以defer语句中修改i值，对函数返回值不造成影响。 case4：主函数拥有具名返回值 主函数声明语句中带名字的返回值，会被初始化成一个局部变量，函数内部可以像使用局部变量一样使用该返回值。如果defer语句操作该返回值，可能会改变返回结果。 一个影响函数返回的例子： ``` func foo() (ret int) { defer func() { ret++ }() return 0 } ``` 上面的函数拆解出来，如下所示： ``` ret = 0 ret++ return ``` 函数真正返回前，在defer中对返回值做了+1操作，所以函数最终返回1 具体题目 题目1： ``` func deferFuncParameter() { var aInt = 1 defer fmt.Println(aInt) aInt = 2 return } ``` 输出结果：1，延迟函数的参数在defer语句出现的时候就已经确定了，所以无论后面如何修改alnt变量都不会影响延迟函数。 题目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 } ``` 输出：10 2 3.延迟函数的参数在defer语句出现时就已经确定了，即数组的地址，由于延迟函数执行时机是在return语句之前，所以对数组的最终修改值会被打印出来。 题目3： ``` func main(){ fmt.Println(deferFuncReturn()) } func deferFuncReturn() (result int) { i := 1 defer func() { result++ }() return i } ``` 输出：2 。函数的return语句并不是原子的，实际执行分为设置返回值-->ret，defer语句实际执行在返回前，即拥有defer的函数返回过程是：设置返回值-->执行defer-->ret.所以return语句先把result设置为i的值，即1，defer语句中又把result递增1，所以最终返回2. defer的实现原理 1.defer数据结构 ``` type _defer struct { sp uintptr //函数栈指针 pc uintptr //程序计数器 fn *funcval //函数地址 link *_defer //指向自身结构的指针，用于链接多个defer } ``` 我们知道defer后面一定要接一个函数的，所以defer的数据结构根一般函数类似，也有栈指针、程序计数器、函数地址等等。 与函数不同的一点是它含有一个指针，可用于指向另一个defer，每个goroutine数据结构中实际上也有一个defer指针，该指针指向一个defer的链表，每次声明一个defer时就将defer插入到单链表表头，每次执行defer就从单链表表头取出一个defer执行。  从上图可以看到，新声明的defer总是添加到链表头部。 函数返回前执行defer则是从链表首部依次取出执行，不再赘述。 一个goroutine可能连续调用多个函数，defer添加过程跟上述流程一致，进入函数时添加defer，离开函数时取出defer，所以即便调用多个函数，也总是能保证defer是按FIFO方式执行的。 2.defer的创建和执行 源码包src/runtime/panic.go定义了两个方法分别用于创建defer和执行defer。 deferproc(): 在声明defer处调用，将其defer函数存入goroutine的链表中； deferreturn(): 在return指令，准确的讲是在ret指令前调用，将其defer从goroutine链表中取出并执行 可以这么理解，在编译阶段，声明defer处插入了函数deferproc()，在函数return前插入了函数deferreturn() 3.总结 defer定义的延迟函数参数在defer语句定义时就已经确定下来了； defer定义顺序与实际执行顺序相反； return不是原子操作，执行过程是：保存返回值(若有)-->执行defer（若有）-->执行ret跳转 申请资源后立即使用defer关闭资源是好习惯 ## defer 使用中的一些坑 ### 坑1：defer在匿名返回值和命名返回值函数中的不同表现 * 匿名返回，执行 return 语句后，Go会创建一个临时变量保存返回值，defer修改的是临时变量，没有修改返回值。 * 命名返回，执行 return 语句时，并不会再创建临时变量保存，defer修改的是返回值。 ### 坑2：在for循环中使用defer可能导致的性能问题 ``` func deferInLoops() { for i := 0; i < 100; i++ { f, _ := os.Open("/etc/hosts") defer f.Close() } } ``` defer在紧邻创建资源的语句后执行，看上去逻辑没有什么问题，但是和直接调用相比，defer的执行存在着额外的开销，例如defer会对其后需要的参数进行内存拷贝，还需要对defer结构进行压栈出栈操作。   所以在循环中定义defer可能导致大量的资源开销，在本例中，可以将f.Close()语句前的defer去掉，来减少大量defer导致的额外资源消耗。 坑3：判断执行没有err之后，再defer释放资源   一些获取资源的操作可能会返回err参数，我们可以选择忽略返回的err参数，但是如果要使用defer进行延迟释放的话，需要在使用defer之前先判断是否存在err，如果资源没有获取成功，即没有必要也不应该再对资源执行释放操作。如果不判断获取资源是否成功就执行释放操作的话，还有可能导致释放方法执行错误。 正确写法： ``` resp, err := http.Get(url) // 先判断操作是否成功 if err != nil { return err } // 如果操作成功，再进行Close操作 defer resp.Body.Close() ``` ### 坑4：调用os.Exit时defer不会被执行   当发生panic时，所在goroutine的所有defer会被执行，但是当调用os.Exit()方法退出程序时，defer并不会被执行。 ``` func deferExit() { defer func() { fmt.Println("defer") }() os.Exit(0) } // defer并不会输出 ``` 坑5：recover 不能跨协程捕获 panic 信息 recover 必须在 defer 函数中使用，但是不能被 defer 直接调用； 多个 panic 仅有最后一个可以被 recover 捕获，后面的panic 会覆盖掉之前的； recover 只能恢复同一个协程中的 panic ，不能跨协程捕获 panic 信息。