047-Deferred 函数

想象这样一种场景：通常我们在编程的时候，经常会遇到资源申请完成后，再手工释放。比如打开一个文件后，再执行 close 操作关闭文件描述符，如果你不关闭，则会产生描述符泄露。如果程序逻辑复杂，这非常容易出错。因为你的函数可能随时遇到错误而 return 出去，此时你极易忘记 close 掉申请过的资源。

Go 提供了关键字 defer 帮忙我们解决这个问题。它有点像 C++ 里的 RAII 机制，目的都是为了达到自动执行析构（资源释放）函数。

1. deferred 函数

不知道中文译名是什么，但是 defer 这个单词的意思是『推迟、延时』的意思。怎么使用它呢？先来看一个简单的例子：

package main

import "fmt"

// 模拟资源申请
func alloc() {
    fmt.Println("allocate resource")
}

// 模拟资源释放
func free() {
    fmt.Println("free resource")
}

// 测试函数
func test() {
    alloc()
    defer free()
    fmt.Println("test alloc and free")
}

func main() {
    test()
    fmt.Println("end")
}

程序运行后输出：

图1 使用 defer 自动执行资源释放函数

这个例子非常简单，完全体现出了 defer 的功能。这里再解释一下 defer 执行时机。

• 正常情况下：一旦在某个函数或方法 F 中使用 defer 关键字注册了一个函数 f ，那么当函数 F 执行结束时，会自动调用 f.
• 一旦程序发生 panic 异常(异常位置当然必须得在 defer 关键字后面发生才有用)，则会调用 f.

func F(param-list) return-list {
    // ...
    defer f(a, b, ...)
    // ...
    return

上面的例子中，你可以认为 f 函数的执行时机是在 return 之后，最后一个花括号之前执行。接下来，我们通过几个示例，来看看 defer 还可以做哪些神奇的事情 。

2. defer 示例

2.1 记录函数运行时间

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func process() {
    defer trace("process")() // 注意 trace 函数会返回一个新函数，延时执行这个新函数
    time.Sleep(5 * time.Second)
}

func trace(s string) func() {
    start := time.Now()
    fmt.Printf("%s start\n", s)
    return func() {
        fmt.Printf("%s end. elapse:%s\n", s, time.Since(start))
    }
}

func

2.2 记录函数参数和返回值

package main

import (
    "fmt"
)

// 配合有名返回值，defer 可以打印出返回值
func add(x, y int) (z int) {
    defer func() {
        fmt.Printf("input:%d,%d output:%d\n", x, y, z)
    }()
    return x + y
}

func main() {
    add(1, 2)
}

3. defer 的执行顺序

如果一个函数中注册多个 defer 函数，那它们的执行顺序是怎样的呢？看下面的示例你就知道结果了。

package main

import "fmt"

func f1() {
    fmt.Println("f1")
}
func f2() {
    fmt.Println("f2")
}
func f3() {
    fmt.Println("f3")
}

func test() {
    defer f1()
    defer f2()
    defer f3()

    fmt.Println("test")
}

func main() {
    test()
    fmt.Println("end")
}

上面的程序最终会输出：

// Output:

最后的结论就是：defer 函数的执行顺序和它的注册顺序是相反的，这有点像栈操作。最后一个被注册的函数会最先调用。

4. 总结

• 掌握 defer 用法
• 知道 defer 函数的执行时机