Golang之defer延迟函数调用

1.什么是defer?

defer是Go语言提供的一种用于注册延迟调用的机制；让函数或语句可以在当前函数执行完毕后（包括通过return正常结束或者panic导致的异常结束）执行。

defer语句通常用于一些成对操作的场景：打开连接/关闭连接；加锁/释放锁；打开文件/关闭文件等。

2.defer进阶

2.1. defer的底层原理是什么

每次defer语句执行的时候，会把函数“压栈”，函数参数会被拷贝下来；当外层函数（非代码块，如一个for循环）退出时，defer函数按照定义的逆序执行；如果defer执行的函数为nil，那么会在最终调用函数的产生panic。

defer语句并不会马上执行，而是会进入一个栈，函数return前，会按先进后出的顺序执行。也就是说最先被定义的defer语句最后执行。先进后出的原因是后面定义的函数可能会依赖前面的资源，自然要先执行；否则，如果前面先执行，那后面函数的依赖就没有了。

defer函数定义时，对外部变量的引用是有两种方式的，分别是作为函数参数和作为闭包引用。作为函数参数，则在defer定义时就把值传递给defer，并被cache起来；作为闭包引用的话，则会在defer函数真正调用时候根据整个上下文确定当前的值。

2.2.defer命令拆解

return xxx

上面这条语句经过编译之后，变成了三条指令：

1.返回值 = xxx
2.调用defer函数
3.空的return 

1,3步才是return语句真正的命令，第2步是defer定义的语句，这里可能会操作返回值。我们来看两个个例子，试着将return语句和defer语句拆解到正确的顺序。

第一个例子：

func f() (r int) {
	t := 5
	defer func() {
		t = t + 5
	}()
	return t
}

拆解后：

func f() (r int) {
	t := 5
	// 返回值等于t
	r = t
	// 执行defer语句
	func() {
		t = t + 5
	}
	// 空的return
	return 
}

这里没有第二步操作返回值r，因此，main函数中调用f()得到5 。

第二个例子：

func f() (r int) {
	defer func(r int) {
		r = r + 5
	}(r)
	return 1
}

拆解后：

func f() (r int) {
	// 返回值 = 1
	r = 1
	// 执行defer语句
	func(r int) {
		r = r + 5
	}
	// 空的return
	return 
}

需要注意的是，这里的defer语句是传参调用，参数r会被先缓存下来，所以第二步中的副本并不会影响到返回值，最后返回值仍然是1。

3.更多知识点

3.1.很多有返回值的内置函数是不能被延迟调用的

在Go中，自定义函数的调用的返回结果都可以被舍弃。但是，大多数内置函数（除了copy和recover）的调用的返回结果都不可以舍弃（至少对于Go1.13来说）。另一方面，我们已经了解到延迟函数调用的所有返回结果都舍弃掉。所以，很多内置函数是不能被延迟调用的。

幸运的是，在实践中，延迟调用内置函数的需求很少见。通常，只有append函数有可能会需要被延迟调用。对于这种情形，我们可以延迟调用一个调用了append函数的匿名函数来满足这个需求。

package main

import "fmt"

func main() {
	s := []string{"a","b","c","d"}
	defer fmt.Println(s) 
	defer append(s[:],"x","y")	// 编译错误
	defer func() {
		_ = append(s[:],"x","y")
	}
}

3.2.延迟调用的函数值的估值时刻

一个被延迟调用的函数值可能是一个nil函数值。这种情形将导致一个恐慌。对于这种情形，恐慌产生在此延迟调用被推入延迟调用堆之前。

package main

import "fmt"

func main() {
	defer fmt.Println("reachable")
	var f func() 	// f == nil
	defer f()	// 将产生一个恐慌
	// 下面的代码不会被执行
	fmt.Println("not reachable")
	f = func() {}
}