16. Go语言defer

秀才2025年2月14日大约 6 分钟Go语言Go语言golanggo基础语法defer

Go语言defer

defer关键字

defer顾名思义，延迟。它是go语言中的一个关键字，主要用在函数或方法前面，作用是用于函数和方法的延迟调用，在语法上，defer与普通的函数调用没有什么区别。
在使用上非常简单，只需要弄清楚以下几点即可：

延迟的函数的什么时候被调用？
函数return的时候
发生panic的时候
延迟调用的语法规则
defer关键字后面表达式必须是函数或者方法调用
延迟内容不能被括号括起来

defer执行顺序

上一小节说到defer关键字后面的函数调用会在函数return或者发生panic的时候执行，这个在单个defer的时候很好理解，但当一个函数中有多个defer的时候，他们的顺序是怎么样的呢？
defer语句的执行顺序是先进后出LIFO。下面请看具体例子：

package main

import "fmt"

func defer1() {
      fmt.Println("defer1")
}

func defer2() {
      fmt.Println("defer2")
}

func defer3() {
      fmt.Println("defer3")
}

func main() {
      defer defer1()
      defer defer2()
      defer defer3()
}

运行结果：

defer3
defer2
defer1

可以看到执行顺序跟栈是一样的，先调用，后执行

defer的使用场景

通过前面的小节我们知道了defer关键字主要是用于延迟调用，那么什么场景下需要我们用到延迟调用了，有过Go语言基础的同学在一些代码中经常看到defer关键字。defer关键字一般用在以下两个场景中

资源的释放

通过defer延迟调用机制，我们可以简洁优雅处理资源回收问题，从而避免在复杂的代码逻辑情况下，遗漏相关的资源回收问题，用的比较多的就是类似网络连接，数据库连接，以及文件句柄的资源的释放。
看看下面一个复制文件的函数:

func CopyFile(dstFile, srcFile string) (wr int64, err error) { 
    src, err := os.Open(srcFile)     
    if err != nil {         
        return     
    }      
    dst, err := os.Create(dstFile)     
    if err != nil {         
        return    
    }      
    wr, err = io.Copy(dst, src)     
    dst.Close()     
    src.Close()     
    return 
}

仔细看这段代码，其实是有问题的，比如当地6行执行失败，程序直接返回了，但我们并没有关闭前面打开的文件资源src，这样就造成了资源的浪费。
那么用defer关键字，我们可以怎么做呢？

func CopyFile(dstFile, srcFile string) (wr int64, err error) {
    src, err := os.Open(srcFile)
    if err != nil {
        return
    }
    defer src.Close()

    dst, err := os.Create(dstFile)
    if err != nil {
        return
    }
    defer dst.Close()
    
    wr, err = io.Copy(dst, src)  
    return wr, err
}

只要我们正确打开了某个资源，比如src和dst，没返回err的情况下，都可以用defer延迟调用来关闭资源，注意，这是go语言中非常常见的一种资源关闭方式。

配合recover一起处理panic

defer另一个常用的地方就是在处理程序panic的时候，关于程序的异常捕获我们将在下一个小节讲到，这里大家可以先了解一下，go语言中用panic来抛出异常，用recover来捕获异常，所以当我们的程序出现异常的时候，我们需要知道是发生了什么异常的时候，就可以用defer recover来捕获异常

package main

import "fmt"

func main() {
   defer func() {
      if r := recover(); r != nil {
         fmt.Println(r)
      }
   }()
   a := 1
   b := 0
   fmt.Println("result:", a/b)
}

运行结果：

result: runtime error: integer divide by zero

可以看到，程序并没有输出result，这是因为我们尝试对一个除数为0的数做除法，这是不允许的，所以程序回panic，但我们用defer在程序发生panic的时候捕获了这个异常，打印出异常信息：runtime error: integer divide by zero。

defer与return

前面第一小节我们介绍过defer函数的执行是在return的时候，那么在具体一点，在return的时候，defer具体做了什么？又会带来什么结果？这是一个非常值得探讨的问题，也是面试官在面试中经常会问的问题，往往通过这个问题就可一看出一个面试者对go语言掌握的扎不扎实。

例子1：

package main

import "fmt"


func deferRun() {
  var num = 1
  defer fmt.Printf("num is %d", num)
  
  num = 2
  return
}

func main(){
    deferRun()
}

运行结果：

num is 1

为什么？
延迟函数 defer fmt.Printf("num is %d", num) 的参数num在defer语句出现的时候就已经确定，num=1，所以不管后面怎么修改 a 的值，最终调用defer函数传递给defer函数的参数已经固定是1了，不会再变化。

例子2：

package main

import "fmt"

func main() {
 deferRun()
}

func deferRun() {
 var arr = [4]int{1, 2, 3, 4}
 defer printArr(&arr)
 
 arr[0] = 100
 return
}

func printArr(arr *[4]int) {
 for i := range arr {
  fmt.Println(arr[i])
 }
}

运行结果：

为什么？
通过前一个地址，我们知道在defer出现的时候，参数已经确定，但是这里传递的是地址，地址没变，但是地址对应的内容被修改了，所以输出会被修改。

例子3：

package main

import "fmt"

func main() {
   res := deferRun()
   fmt.Println(res)
}

func deferRun() (res int) {
  num := 1
  
  defer func() {
    res++
  }()
  
  return num
}

运行结果：

为什么？
这是一个非常经典的例子，要想准确的的只程序的执行结果，需要我们对函数return的执行有一个细致的了解。其实函数的return并非一个原子操作，return的过程可以被分解为以下三步：

设置返回值
执行defer语句
将结果返回
所以，在本例中，第一步是将result的值设置为num，此时还未执行defer，num的值是1，所以result被设置为1，然后再执行defer语句将result+1，最终将result返回，所以会打印出2。
例子4：

package main

import "fmt"

func main() {
    res := deferRun()
    fmt.Println(res)
}

func deferRun() int {
  var num int
  defer func() {
    num++
  }()
  
  return 1
}

运行结果：

为什么？
本例和前面的区别返回值是匿名的，但是我们可以同样运用上面的思路，自己创建一个返回值，这里假设为res，运用前面的思路分析，第一步将res设置为1，第二步执行defer将num+1，第三步将res返回，所以最终结果是1。

例子5：

package main

import "fmt"

func main() {
    res := deferRun()
    fmt.Println(res)
}

func deferRun() int {
  num := 1
  defer func() {
    num++
  }()
  
  return num
}

运行结果：

同样的思路不难分析：自己创建一个返回值，这里假设为res，第一步将res设置为num，所以res的值为1，第二步执行defer将num+1，此时num为2，但是res为1，第三步将res返回，所以最终结果是1。

例子6：

package main

import "fmt"

func main() {
    res := deferRun()
    fmt.Println(res)
}

func deferRun() (res int) {
  num := 1
  defer func() {
    num++
  }()
  
  return num
}

运行结果：

不难分析运行结果还是1，同样的三步分析法，因为defer改变的是num的值，而不是改变的res的值，所以结果不会变，不过defer函数里变为res++，那么结果就是2了。
所以，当我们碰到defer与return确定最终的返回值，可以总结为以下两点：

defer 定义的延迟函数的参数在defer语句出时就已经确定下来了
return不是原子级操作，执行过程是: 设置返回值—>执行defer语句—>将结果返回