深度细节 | Go panic 的三种触发方式
为什么 panic 值得思考？
初学 Go 的时候，心里常常很多疑问，有时候看似懂了的问题，其实是是而非。
panic 究竟是啥？看似显而易见的问题，但是却回答不出个所以然来。奇伢分两个章节来彻底搞懂 panic 的知识：
姿势篇：摸清楚 panic 的诞生，它不是石头里蹦出来的，总结有三种姿势； 原理篇：彻底搞明白 panic 的内部原理，理解 panic 的深层原理；
panic 的三种姿势
什么时候会产生 panic ？
我们先从“形”来学习。从程序猿的角度来看，可以分为主动和被动方式，被动的方式有两种，如下：
主动方式：
程序猿主动调用 panic( )函数；
被动的方式：
编译器的隐藏代码触发； 内核发送给进程信号触发 ；
编译器的隐藏代码
Go 之所以简单又强大，编译器居功至伟。非常多的事情是编译器帮程序猿做了的，逻辑补充，内存的逃逸分析等等。
包括 panic 的抛出！
举个非常典型的例子：整数算法除零会发生 panic，怎么做到的？
看一段极简代码：
func divzero(a, b int) int {
c := a/b
return c
}
上面函数就会有除零的风险，当 b 等于 0 的时候，程序就会触发 panic，然后退出，如下：
root@ubuntu:~/code/gopher/src/panic# ./test_zero
panic: runtime error: integer divide by zero
goroutine 1 [running]:
main.zero(0x64, 0x0, 0x0)
/root/code/gopher/src/panic/test_zero.go:6 +0x52
问题来了：程序怎么触发的 panic ？
代码面前无秘密。
可代码看不出啥呀，不就是一行 c := a/b 嘛？
奇伢说的是汇编代码。因为这段隐藏起来的逻辑，是编译器帮你加的。
用 dlv 调试断点到 divzero 函数，然后执行 disassemble ，你就能看到秘密了。奇伢截取部分汇编，并备注了下：
(dlv) disassemble
TEXT main.zero(SB) /root/code/gopher/src/panic/test_zero.go
// 判断 b 是否等于 0
test_zero.go:6 0x4aa3c1 4885c9 test rcx, rcx
// 不等于 0 就跳转到 0x4aa3c8 执行指令，否则就往下执行
test_zero.go:6 0x4aa3c4 7502 jnz 0x4aa3c8
// 执行到这里，就说明 b 是 0 值，就跳转到 0x4aa3ed ，也就是 call $runtime.panicdivide
=> test_zero.go:6 0x4aa3c6 eb25 jmp 0x4aa3ed
test_zero.go:6 0x4aa3c8 4883f9ff cmp rcx, -0x1
test_zero.go:6 0x4aa3cc 7407 jz 0x4aa3d5
test_zero.go:6 0x4aa3ce 4899 cqo
test_zero.go:6 0x4aa3d0 48f7f9 idiv rcx
// ...
test_zero.go:7 0x4aa3ec c3 ret
// 看到神奇的函数了嘛 ！
test_zero.go:6 0x4aa3ed e8ee27f8ff call $runtime.panicdivide
看到秘密的函数了吗？
编译器偷偷加上了一段 if/else 的判断逻辑，并且还给加了 runtime.panicdivide 的代码。
如果 b == 0 ，那么跳转执行函数 runtime.panicdivide；
再来看一眼 panicdivide 函数，这是一段极简的封装：
// runtime/panic.go
func panicdivide() {
panicCheck2("integer divide by zero")
panic(divideError)
}
看到了不，这里面调用的就是 panic() 函数。
除零触发的 panic 就是这样来的，它不是石头里蹦出来的，而是编译器多加的逻辑判断保证了除数为 0 的时候，触发 panic 函数。
划重点：编译器加的隐藏逻辑，调用了抛出 panic 的函数。Go 的编译器才是真大佬！
进程信号触发
最典型的是非法地址访问，比如， nil 指针 访问会触发 panic，怎么做到的？
看一个极简的例子：
func nilptr(b *int) int {
c := *b
return c
}
当调用 nilptr( nil ) 的时候，将会导致进程异常退出：
root@ubuntu:~/code/gopher/src/panic# ./test_nil
panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference
[signal SIGSEGV: segmentation violation code=0x1 addr=0x0 pc=0x4aa3bc]
goroutine 1 [running]:
main.nilptr(0x0, 0x0)
/root/code/gopher/src/panic/test_nil.go:6 +0x1c
问题来了：这里的 panic 又是怎么形成的呢？
在 Go 进程启动的时候会注册默认的信号处理程序（ sigtramp ）
在 cpu 访问到 0 地址会触发 page fault 异常，这是一个非法地址，内核会发送 SIGSEGV 信号给进程，所以当收到 SIGSEGV 信号的时候，就会让 sigtramp 函数来处理，最终调用到 panic 函数 ：
// 信号处理函数回调
sigtramp （纯汇编代码）
-> sigtrampgo （ signal_unix.go ）
-> sighandler （ signal_sighandler.go ）
-> preparePanic （ signal_amd64x.go ）
-> sigpanic （ signal_unix.go ）
-> panicmem
-> panic (内存段错误)
在 sigpanic 函数中会调用到 panicmem ，在这个里面就会调用 panic 函数，从而走上了 Go 自己的 panic 之路。
panicmem 和 panicdivide 类似，都是对 panic( ) 的极简封装：
func panicmem() {
panicCheck2("invalid memory address or nil pointer dereference")
panic(memoryError)
}
划重点：这种方式是通过信号软中断的方式来走到 Go 注册的信号处理逻辑，从而调用到 panic( ) 的函数。
童鞋可能会好奇，信号处理的逻辑什么时候注册进去的？
在进程初始化的时候，创建 M0（线程）的时候用系统调用 sigaction 给信号注册处理函数为 sigtramp ，调用栈如下：
mstartm0 （proc.go）
-> initsig (signal_unix.go:113)
-> setsig （os_linux.go）
这样的话，以后触发了信号软中断，就能调用到 Go 的信号处理函数，从而进行语言层面的 panic 处理 。
总的来说，这个是从系统层面到特定语言层面的处理转变。
程序猿主动
第三种方式，就是程序猿自己主动调用 panic 抛出来的。
func main() {
panic("panic test")
}
简单的函数调用，这个超简单的。
聊聊 panic 到底是什么？
现在我们摸透了 panic 产生的姿势，以上三种方式，无论哪一种都归一到 panic( ) 这个函数调用。所以有一点很明确：panic 这个东西是语言层面的处理逻辑。
panic 发生之后，如果 Go 不做任何特殊处理，默认行为是打印堆栈，退出程序。
现在回到最本源的问题：panic 到底是什么？
这里不纠结概念，只描述几个简单的事实：
panic( )函数内部会产生一个关键的数据结构体_panic，并且挂接到 goroutine 之上；panic( )函数内部会执行_defer函数链条，并针对_panic的状态进行对应的处理；
什么叫做 panic( ) 的对应的处理？
循环执行 goroutine 上面的 _defer 函数链，如果执行完了都还没有恢复 _panic 的状态，那就没得办法了，退出进程，打印堆栈。
如果在 goroutine 的 _defer 链上，有个朋友 recover 了一下，把这个 _panic 标记成恢复，那事情就到此为止，就从这个 _defer 函数执行后续正常代码即可，走 deferreturn 的逻辑。
所以，panic 是什么 ？
小奇伢认为，它就是个特殊函数调用，仅此而已。
有多特殊？
限于篇幅，此处不表，下篇剖析其深度原理。
给读者朋友先思考几个小问题，下次我们一起揭秘：
panic 究竟是啥？是一个结构体？还是一个函数？ 为什么 panic 会让 Go 进程退出的 ？ 为什么 recover 一定要放在 defer 里面才生效？ 为什么 recover 已经放在 defer 里面，但是进程还是没有恢复？ 为什么 panic 之后，还能再 panic ？有啥影响？
总结
panic 产生的三大姿势：程序猿主动，编译器辅助逻辑，软中断信号触发； 无论哪一种姿势，最终都是归一到 panic( )函数的处理，panic 只是语言层面的处理逻辑；panic 发生之后，如果不做处理，默认行为是打印 panic 原因，打印堆栈，进程退出；
后记
本篇姿势篇，下篇原理篇。更多干货在路上，敬请期待。点赞、在看 是对奇伢最大的支持，感谢大家！
~完～
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