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Go語言中延遲執行語句是什麼

青灯夜游原創: 2023-01-11 18:28:571394瀏覽

在Go語言中，延遲執行語句是defer語句，語法「defer 任意語句」。 defer語句會將其後面跟隨的語句進行延遲處理，在defer歸屬的函數即將返回時，將延遲處理的語句按defer的逆序進行執行；也就是說，先被defer的語句最後被執行，最後被defer的語句，最先被執行。

Go語言中延遲執行語句是什麼

本教學操作環境：windows7系統、GO 1.18版本、Dell G3電腦。

Go 語言中的延遲執行語句（defer語句）

Go語言中存在一種延遲執行的語句，由defer關鍵字標識。

defer 關鍵字會將其後面跟隨的語句進行延遲處理，在defer 歸屬的函數即將返回時，將延遲處理的語句按defer 的逆序進行執行，也就是說，先被defer 的語句最後被執行，最後被defer 的語句，先被執行。

格式如下：

defer 任意语句

defer後的語句不會被馬上執行，當defer所屬的函數即將返回時，函數體中的所有defer語句將會被逆序執行，即函數體中的最後一個defer語句最先被執行。

package main

import "fmt"

func main(){
	fmt.Println("start now")
	defer fmt.Println("这是第一句defer语句")
	defer fmt.Println("这是第二句defer语句")
	defer fmt.Println("这是第三句defer语句")
	fmt.Println("end")
}

執行結果如下：

start now
end
这是第三句defer语句
这是第二句defer语句
这是第一句defer语句

由於defer語句是在目前函數即將返回時被調用，所以defer常常被用來釋放資源。

多個延遲執行語句的處理順序

當有多個defer 行為被註冊時，它們會以逆序執行（類似棧，即後進先出），以下的程式碼是將一系列的數值列印語句依序延遲處理，如下所示：

package main
import (
    "fmt"
)
func main() {
    fmt.Println("defer begin")
    // 将defer放入延迟调用栈
    defer fmt.Println(1)
    defer fmt.Println(2)
    // 最后一个放入, 位于栈顶, 最先调用
    defer fmt.Println(3)
    fmt.Println("defer end")
}

程式碼輸出如下：

defer begin
defer end
3
2
1

結果分析如下：

程式碼的延遲順序與最終的執行順序是反向的。
延遲呼叫是在 defer 所在函數結束時進行，函數結束可以是正常回傳時，也可以是發生宕機時。

使用延遲執行語句在函數退出時釋放資源

#處理業務或邏輯中涉及成對的操作是一件比較煩瑣的事情，例如打開和關閉文件、接收請求和回覆請求、加鎖和解鎖等。在這些操作中，最容易忽略的就是在每個函數退出處正確地釋放和關閉資源。

defer 語句剛好是在函數退出時執行的語句，所以使用 defer 能非常方便地處理資源釋放問題。

1) 使用延遲並發解鎖

在下面的範例中會在函數中並發使用map，為防止競態問題，使用sync.Mutex 進行加鎖，請參閱下方程式碼：

var (
    // 一个演示用的映射
    valueByKey      = make(map[string]int)
    // 保证使用映射时的并发安全的互斥锁
    valueByKeyGuard sync.Mutex
)
// 根据键读取值
func readValue(key string) int {
    // 对共享资源加锁
    valueByKeyGuard.Lock()
    // 取值
    v := valueByKey[key]
    // 对共享资源解锁
    valueByKeyGuard.Unlock()
    // 返回值
    return v
}

程式碼說明如下：

第3 行，實例化一個map，鍵是string 類型，值為int。
第 5 行，map 預設不是並發安全的，準備一個 sync.Mutex 互斥量保護 map 的存取。
第 9 行，readValue() 函數給定一個鍵，從 map 中獲得值後返回，該函數會在並發環境中使用，需要保證並發安全。
第 11 行，使用互斥量加鎖。
第 13 行，從 map 取得值。
第 15 行，使用互斥量解鎖。
第 17 行，傳回取得到的 map 值。

使用 defer 語句對上面的語句進行簡化，參考下面的程式碼。

func readValue(key string) int {
    valueByKeyGuard.Lock()
   
    // defer后面的语句不会马上调用, 而是延迟到函数结束时调用
    defer valueByKeyGuard.Unlock()
    return valueByKey[key]
}

上面的程式碼中第6~8 行是對前面程式碼的修改和新增的程式碼，程式碼說明如下：

第6 行在互斥量加鎖後，使用defer 語句新增解鎖，該語句不會馬上執行，而是等readValue() 函數返回時才會執行。
第 8 行，從 map 查詢值並傳回的過程中，與不使用互斥量的寫法一樣，比較上面的程式碼，這種寫法更簡單。

2) 使用延遲釋放檔案句柄

檔案的操作需要經過開啟檔案、取得和操作檔案資源、關閉資源幾個過程，如果在操作完畢後不關閉檔案資源，進程將一直無法釋放檔案資源，在下面的例子中將實現根據檔案名稱取得檔案大小的函數，函數中需要開啟檔案、取得檔案大小和關閉檔案等操作，由於每一步系統動作都需要進行錯誤處理，而每一步處理都會造成一次可能的退出，因此就需要在退出時釋放資源，而我們需要密切關注在函數退出處正確地釋放文件資源，參考下面的程式碼：

// 根据文件名查询其大小
func fileSize(filename string) int64 {
    // 根据文件名打开文件, 返回文件句柄和错误
    f, err := os.Open(filename)
    // 如果打开时发生错误, 返回文件大小为0
    if err != nil {
        return 0
    }
    // 取文件状态信息
    info, err := f.Stat()
   
    // 如果获取信息时发生错误, 关闭文件并返回文件大小为0
    if err != nil {
        f.Close()
        return 0
    }
    // 取文件大小
    size := info.Size()
    // 关闭文件
    f.Close()
   
    // 返回文件大小
    return size
}

程式碼說明如下：

第2 行，定義取得檔案大小的函數，傳回值是64 位元的檔案大小值。
第 5 行，使用 os 套件提供的函數 Open()，根據給定的文件名稱開啟一個文件，並傳回操作文件用的句柄和操作錯誤。
第 8 行，如果開啟的過程中發生錯誤，如檔案找不到、檔案被佔用等，將會傳回檔案大小為 0。
第 13 行，此时文件句柄 f 可以正常使用，使用 f 的方法 Stat() 来获取文件的信息，获取信息时，可能也会发生错误。
第 16～19 行对错误进行处理，此时文件是正常打开的，为了释放资源，必须要调用 f 的 Close() 方法来关闭文件，否则会发生资源泄露。
第 22 行，获取文件大小。
第 25 行，关闭文件、释放资源。
第 28 行，返回获取到的文件大小。

在上面的例子中，第 25 行是对文件的关闭操作，下面使用 defer 对代码进行简化，代码如下：

func fileSize(filename string) int64 {
    f, err := os.Open(filename)
    if err != nil {
        return 0
    }
    // 延迟调用Close, 此时Close不会被调用
    defer f.Close()
    info, err := f.Stat()
    if err != nil {
        // defer机制触发, 调用Close关闭文件
        return 0
    }
    size := info.Size()
    // defer机制触发, 调用Close关闭文件
    return size
}

代码中加粗部分为对比前面代码而修改的部分，代码说明如下：

第 10 行，在文件正常打开后，使用 defer，将 f.Close() 延迟调用，注意，不能将这一句代码放在第 4 行空行处，一旦文件打开错误，f 将为空，在延迟语句触发时，将触发宕机错误。
第 16 行和第 22 行，defer 后的语句（f.Close()）将会在函数返回前被调用，自动释放资源。

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