面试Go 被defer的几个盲区坑了

卡二条的技术圈

共 5022字,需浏览 11分钟

 ·

2023-03-03 18:54

大家好,我是二条,一位从事后端开发的程序员。
上一篇,我们了解了Go中的字符串为什么不能进行修改,这一篇分享关于defer语句中的6个必备知识点。这也是面试过程中,被问到的一个问题。
关于Go中的defer,是做什么的?执行顺序是怎么样的?相信学过Go语言的同学,已经不在陌生,今天就来讲讲其中需要掌握的几个知识点。
要讲到这几个知识点,还是大致总结一下defer这个内置关键字
1、defer是一种延迟处理机制,是在函数进行return之前进行执行。
2、defer是采用栈的方式执行,也就是说先定义的defer后执行,后定义的defer最先被执行。
正因为defer具备这种机制,可以用在函数返回之前,关闭一些资源。例如在某些操作中,连接了MySQL、Redis这样的服务,在函数返回之前,就可以使用defer语句对连接进行关闭。就类似oop语言中的 finally 操作一样,不管发生任何异常,最终都会被执行。
其语法格式也非常的简单。
package main
import "fmt"

func main() {
    function1()
}

func function1() {
    fmt.Printf("2")
    defer function2()
    fmt.Printf("1")
}

func function2() {
    fmt.Printf("3")
}

上述代码执行的结果是:

2
1
3
下面就来总结这六个小知识点:
1、defer 的执行顺序。采用栈的方式执行,先定义后执行。
2、defer 与 return 谁先谁后。return 之后的语句先执行,defer 后的语句后执行。
3、函数的返回值初始化与 defer 间接影响。defer中修改了返回值,实际返回的值是按照defer修改后的值进行返回。
4、defer 遇见 panic。按照defer的栈顺序,输出panic触发之前定义好的defer。
5、defer 中包含 panic。按照defer的栈顺序,输出panic触发之前的defer。并且defer中会接收到panic信息。
6、defer 下的函数参数包含子函数。会先进行子函数的结果值,然后在按照栈的顺序进行输出。

defer的执行顺序是什么样的

关于这个问题,前面的示例代码也提到过了,采用栈的顺序执行。在定义时,压入栈中,执行是从栈中获取。

defer与return谁先谁后

先来看如下一段代码,最终的执行结果是怎么样的。

func main() {
 fmt.Println(demo2())
}

func demo2() int {
 defer func() {
  fmt.Println("2")
 }()
 return func() int {
  fmt.Println("1")
  return 4
 }()
}

运行上述代码,得到的结果是:

1
2
4
可能你会有一个疑问❓ ,既然都提到了defer是在函数返回之前执行,为什么还是先输出1,然后在输出2呢?关于defer的定义,就是在函数返回之前执行。这一点毋庸置疑,肯定是在return之前执行。需要注意的是,return 是非原子性的,需要两步,执行前首先要得到返回值 (为返回值赋值),return 将返回值返回调用处。defer 和 return 的执行顺序是先为返回值赋值,然后执行 defer,然后 return 到函数调用处。

函数的返回值初始化与defer间接影响

同样的方式,我们先看一段代码,猜测一下最终的执行结果是什么。

func main() {
 fmt.Println(demo3())
}

func demo3() (a int) {
 defer func() {
  a = 3
 }()
 return 1
}

上诉代码,最终的运行结果如下:

3
跟上第2个知识点类似,函数在return之前,会进行返回值赋值,然后在执行defer语句,最终在返回结果值。
1、在定义函数demo3()时,为函数设置了一个int类型的变量a,此时int类型初始化值默认是0。
2、定义一个defer语句,在函数return之前执行,匿名函数中对返回变量a进行了一次赋值,设置 a=3。
3、此时执行return语句,因为return语句是执行两步操作,先为返回变量a执行一次赋值操作,将a设置为3。紧接着执行defer语句,此时defer又将a设置为3。
4、最终return进行返回,由于第3步的defer对a进行了重新赋值。因此a就变成了3。
5、最后main函数打印结果,打印的其实是defer修改之后的值。
如果将变量a的声明放回到函数内部声明呢,其运行的结果会根据return的值进行返回。
func main() {
 fmt.Println(demo7())
}

func demo7() int {
 var a int
 defer func(a int) {
  a = 10
 }(a)

 return 2
}

上述的最终结果返回值如下:

10
2
为什么会发生两种不同的结果呢?这是因为,这是因为发生了值拷贝现象。在执行defer语句时,将参数a传递给匿名函数时进行了一个值拷贝的过程。由于值拷贝是不会影响原值,因此匿名函数对变量a进行了修改,不会影响函数外部的值。当然传递一个指针的话,结果就不一样了。在函数定义时,声明的变量可以理解为一个全局变量,因此defer或者return对变量a进行了修改,都会影响到该变量上。

defer遇见panic。

panic是Go语言中的一种异常现象,它会中断程序的执行,并抛出具体的异常信息。既然会中断程序的执行,如果一段代码中发生了panic,最终还会调用defer语句吗?
func main() {
 demo4()
}

func demo4() {
 defer func() {
  fmt.Println("1")
 }()
 defer func() {
  fmt.Println("2")
 }()
 panic("panic")
 defer func() {
  fmt.Println("3")
 }()
 defer func() {
  fmt.Println("4")
 }()
}

运行上述代码,最终得到的结果如下:

╰─ go run defer.go
2
1
panicpanic

goroutine 1 [running]:
main.demo4()
从上面的结果不难看出,虽然发生了panic异常信息,还是输出了defer语句中的信息,这说明panic的发生,还是会执行defer操作。那为什么后面的两个defer没有被执行呢。这是因为pani的发生,会中断程序的执行,因此后续的代码根本没有拿到执行权。
当函数中发生了panic异常,会马上中止当前函数的执行,panic之前定义的defer都会被执行,所有的 defer 语句都会保证执行并把控制权交还给接收到 panic 的函数调用者。这样向上冒泡直到最顶层,并执行(每层的) defer,在栈顶处程序崩溃,并在命令行中用传给 panic 的值报告错误情况:这个终止过程就是 panicking。

defer中包含panic

上一个知识点提到了,程序中虽然发生了panic,但是在panic之前定义的defer语句,还是会被执行。要想在defer中获取到具体的panic信息,需要使用 recover() 进行获取。
func main() {
 demo5()
}

func demo5() {
 defer func() {
  fmt.Println("1")
  if err := recover(); err != nil {
   fmt.Println(err)
  }
 }()
 defer func() { fmt.Println("2") }()
 panic("panic")
 defer func() { fmt.Println("defer: panic 之后, 永远执行不到") }()
}

上述代码执行的结果如下:

2
1
panic
这个(recover)内建函数被用于从 panic 或 错误场景中恢复:让程序可以从 panicking 重新获得控制权,停止终止过程进而恢复正常执行。

defer下的函数参数包含子函数

对于这种场景,可能大家很少遇见,也不是很清楚实际的调用逻辑。先来看一段代码。
func main() {
 demo6()
}

func function(index int, value int) int {
 fmt.Println(index)
 return index
}

func demo6() {
 defer function(1, function(30))
 defer function(2, function(40))
}

上诉代码最终执行的结果是:

3
4
2
1
其执行的逻辑是:
1、执行第1个defer时,压入defer栈中,该defer会执行一个function的函数,在函数返回之前执行。
2、因为该函数中又包含了一个函数(子函数),Go语言处理的机制是,先执行该子函数。
3、执行完子函数,接着再执行第2个defer语句。此时,第2个defer中也有一个子函数,按照第2点的逻辑,这个子函数会被直接执行。
4、定义完defer语句之后,此时结束该函数的调用。所有被定义的defer语句,按照栈顺序进行输出。
因此可以得出的结论是,当defer中存在子函数时,子函数会按照defer定义的语句顺序,优先执行。defer最外层的逻辑,则按照栈的顺序执行。

总结

对于defer的使用,是非常简单的。这里需要注意几点。
1、defer是在函数返回之前执行,defer的执行顺序是优先于return。return的执行是一个两步操作,先对return返回的值进行赋值,然后执行defer语句,最后将结果进行返回给函数的调用者。
2、即使函数内发生了panic异常,panic之前定义的defer仍然会被执行。
3、defer中存在子函数,子函数会按照defer的定于顺序执行。



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