Go基礎教程系列之defer、panic和recover詳解
defer關鍵字
defer關鍵字可以讓函數(shù)或語句延遲到函數(shù)語句塊的最結尾時，即即將退出函數(shù)時執(zhí)行，即便函數(shù)中途報錯結束、即便已經(jīng)panic()、即便函數(shù)已經(jīng)return了，也都會執(zhí)行defer所推遲的對象。
其實defer的本質是，當在某個函數(shù)中使用了defer關鍵字，則創(chuàng)建一個獨立的defer棧幀，并將該defer語句壓入棧中，同時將其使用的相關變量也拷貝到該棧幀中（顯然是按值拷貝的）。因為棧是LIFO方式，所以先壓棧的后執(zhí)行。因為是獨立的棧幀，所以即使調用者函數(shù)已經(jīng)返回或報錯，也一樣能在它們之后進入defer棧幀去執(zhí)行。
例如：
func main() {
a()
}
func a() {
println("in a")
defer b() // 將b()壓入defer棧中
println("leaving a")
//到了這里才會執(zhí)行b()
}
func b() {
println("in b")
println("leaving b")
}
上面將輸出：
in a leaving a in b leaving b
即便是函數(shù)已經(jīng)報錯，或函數(shù)已經(jīng)return返回，defer的對象也會在函數(shù)退出前的最后一刻執(zhí)行。
func a() TYPE{
...CODE...
defer b()
...CODE...
// 函數(shù)執(zhí)行出了錯誤
return args
// 函數(shù)b()都會在這里執(zhí)行
}
但注意，由于Go的作用域采用的是詞法作用域，defer的定義位置決定了它推遲對象能看見的變量值，而不是推遲對象被調用時所能看見的值。
例如：
package main
var x = 10
func main() {
a()
}
func a() {
println("start a:",x) // 輸出10
x = 20
defer b(x) // 壓棧，并按值拷貝20到棧中
x = 30
println("leaving a:",x) // 輸出30
// 調用defer延遲的對象b()，輸出20
}
func b(x int) {
println("start b:",x)
}
比較下面的defer：
package main
var x = 10
func main() {
a()
}
func a() int {
println("start a:", x) // 輸出10
x = 20
defer func() { // 壓棧，但并未傳值，所以內部引用x
println("in defer:", x) // 輸出30
}()
x = 30
println("leaving a:", x) // 輸出30
return x
}
上面defer推遲的匿名函數(shù)輸出的值是30，它看見的不應該是20嗎？先再改成下面的：
package main
var x = 10
func main() {
a()
}
func a() int {
println("start a:", x) // 輸出10
x = 20
defer func(x int) {
println("in defer:", x) // 輸出20
}(x)
x = 30
println("leaving a:", x) // 輸出30
return x
}
這個defer推遲的對象中看見的卻是20，這和第一種defer b(x)是相同的。
原因在于defer推遲的如果是函數(shù)，它直接就在它的定義位置處評估好參數(shù)、變量。該拷貝傳值的拷貝傳值，該指針相見的指針相見。所以，對于第(1)和第(3)種情況，在defer的定義位置處，就將x=20拷貝給了推遲的函數(shù)參數(shù)，所以函數(shù)內部操作的一直是x的副本。而第二種情況則是直接指向它所看見的x=20那個變量，則個變量是全局變量，當執(zhí)行x=30的時候會將其值修改，到執(zhí)行defer推遲的對象時，它指向的x的值已經(jīng)是修改過的。
再看下面這個例子，將defer放進一個語句塊中，并在這個語句塊中新聲明一個同名變量x：
func a() int {
println("start a:", x) // 輸出10
x = 20
{
x := 40
defer func() {
println("in defer:", x) // 輸出40
}()
}
x = 30
println("leaving a:", x) // 輸出30
return x
}
上面的defer定義在語句塊中，它能看見的x是語句塊中x=40，它的x指向的是語句塊中的x。另一方面，當語句塊結束時，x=40的x會消失，但由于defer的函數(shù)中仍有x指向40這個值，所以40這個值仍被defer的函數(shù)引用著，它直到defer執(zhí)行完之后才會被GC回收。所以defer的函數(shù)在執(zhí)行的時候，仍然會輸出40。
如果語句塊內有多個defer，則defer的對象以LIFO(last in first out)的方式執(zhí)行，也就是說，先定義的defer后執(zhí)行。
func main() {
println("start...")
defer println("1")
defer println("2")
defer println("3")
defer println("4")
println("end...")
}
將輸出：
start... end... 4 3 2 1
defer有什么用呢？一般用來做善后操作，例如清理垃圾、釋放資源，無論是否報錯都執(zhí)行defer對象。另一方面，defer可以讓這些善后操作的語句和開始語句放在一起，無論在可讀性上還是安全性上都很有改善，畢竟寫完開始語句就可以直接寫defer語句，永遠也不會忘記關閉、善后等操作。
例如，打開文件，關閉文件的操作寫在一起：
open() defer file.Close() ... 操作文件 ...
以下是defer的一些常用場景：
- 打開關閉文件
- 鎖定、釋放鎖
- 建立連接、釋放連接
- 作為結尾輸出結尾信息
- 清理垃圾(如臨時文件)
panic()和recover()
panic()用于產(chǎn)生錯誤信息并終止當前的goroutine，一般將其看作是退出panic()所在函數(shù)以及退出調用panic()所在函數(shù)的函數(shù)。例如，G()中調用F()，F(xiàn)()中調用panic()，則F()退出，G()也退出。
注意，defer關鍵字推遲的對象是函數(shù)最后調用的，即使出現(xiàn)了panic也會調用defer推遲的對象。
例如，下面的代碼中，main()中輸出一個start main之后調用a()，它會輸出start a，然后就panic了，panic()會輸出panic: panic in a，然后報錯，終止程序。
func main() {
println("start main")
a()
println("end main")
}
func a() {
println("start a")
panic("panic in a")
println("end a")
}
執(zhí)行結果如下：
start main
start a
panic: panic in a
goroutine 1 [running]:
main.a()
E:/learning/err.go:14 +0x63
main.main()
E:/learning/err.go:8 +0x4c
exit status 2
注意上面的end a和end main都沒有被輸出。
可以使用recover()去捕獲panic()并恢復執(zhí)行。recover()用于捕捉panic()錯誤，并返回這個錯誤信息。但注意，即使recover()捕獲到了panic()，但調用含有panic()函數(shù)的函數(shù)(即上面的G()函數(shù))也會退出，所以如果recover()定義在G()中，則G()中調用F()函數(shù)之后的代碼都不會執(zhí)行(見下面的通用格式)。
以下是比較通用的panic()和recover()的格式：
func main() {
G()
// 下面的代碼會執(zhí)行
...CODE IN MAIN...
}
func G(){
defer func (){
if str := recover(); str != nil {
fmt.Println(str)
}
}()
...CODE IN G()...
// F()的調用必須在defer關鍵字之后
F()
// 該函數(shù)內下面的代碼不會執(zhí)行
...CODE IN G()...
}
func F() {
...CODE1...
panic("error found")
// 下面的代碼不會執(zhí)行
...CODE IN F()...
}
可以使用recover()去捕獲panic()并恢復執(zhí)行。但以下代碼是錯誤的：
func main() {
println("start main")
a()
println("end main")
}
func a() {
println("start a")
panic("panic in a")
// 直接放在panic后是錯誤的
panic_str := recover()
println(panic_str)
println("end a")
}
之所以錯誤，是因為panic()一出現(xiàn)就直接退出函數(shù)a()和main()了。要想recover()真正捕獲panic()，需要將recover()放在defer的推遲對象中，且defer的定義必須在panic()發(fā)生之前。
例如，下面是通用格式的示例：
package main
import "fmt"
func main() {
println("start main")
b()
println("end main")
}
func a() {
println("start a")
panic("panic in a")
println("end a")
}
func b() {
println("start b")
defer func() {
if str := recover(); str != nil {
fmt.Println(str)
}
}()
a()
println("end b")
}
以下是輸出結果：
start main start b start a panic in a end main
注意上面的end b、end a都沒有被輸出，但是end main輸出了。
panic()是內置的函數(shù)(在包builtin中)，在log包中也有一個Panic()函數(shù)，它調用Print()輸出信息后，再調用panic()。go doc log Panic一看便知：
$ go doc log Panic
func Panic(v ...interface{})
Panic is equivalent to Print() followed by a call to panic().
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