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Go 的 defer 原理

defer 是 Go 语言中的一个关键字，用于延迟执行一个函数调用。它通常用于处理资源释放、连接关闭等操作，确保这些操作在函数返回之前执行。

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1. 什么是 defer？

defer 关键字用于延迟执行一个函数调用，直到包含它的函数返回。无论函数是正常返回还是发生异常（如 panic），defer 语句都会被执行。

特点

• 延迟执行：defer 语句中的函数调用会在当前函数返回之前执行。
• 栈式执行：多个 defer 语句会按照后进先出（LIFO）的顺序执行。
• 资源管理：常用于释放资源、关闭连接等操作。

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2. defer 的原理

实现机制

Go 编译器会将 defer 语句转换为一个延迟调用链表。每个 defer 语句会被添加到链表的头部，函数返回时从链表头部开始依次执行。

执行时机

• 函数返回时：无论是通过 return 返回还是发生 panic，defer 语句都会被执行。
• 栈式顺序：多个 defer 语句按照后进先出的顺序执行。

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3. defer 的使用场景

资源释放

defer 常用于确保资源（如文件、网络连接、锁等）在函数返回时被正确释放。

错误处理

defer 可以与 recover 结合使用，用于捕获和处理 panic。

日志记录

defer 可以用于记录函数的执行时间或状态。

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4. defer 的常见坑

坑 1：defer 的参数立即求值

defer 语句中的函数参数会在 defer 语句执行时立即求值，而不是在函数调用时求值。

坑 2：defer 的执行顺序

多个 defer 语句会按照后进先出的顺序执行，可能导致意外的行为。

坑 3：defer 与返回值

如果 defer 语句修改了函数的返回值，可能会导致意外的结果。

坑 4：defer 的性能开销

defer 语句会引入额外的性能开销，尤其是在高频调用的函数中。

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使用实例

资源释放

package mainimport ("fmt""os"
)func main() {file, err := os.Open("example.txt")if err != nil {fmt.Println("Error opening file:", err)return}defer file.Close() // 确保文件在函数返回时关闭// 文件操作fmt.Println("File opened successfully")
}

错误处理

package mainimport "fmt"func main() {defer func() {if r := recover(); r != nil {fmt.Println("Recovered from panic:", r)}}()panic("Something went wrong!")
}

日志记录

package mainimport ("fmt""time"
)func main() {start := time.Now()defer func() {fmt.Println("Function execution time:", time.Since(start))}()// 模拟耗时操作time.Sleep(2 * time.Second)
}