Go语言提供一般的流程控制语句: if, for, switch, goto. 同时它还提供go语句来执行一个 goroutine. 这里我们将介绍几个不太常见的语句: defer, panic, 和 recover.
一个 defer 调用的函数将被暂时保存到调用列表中. 保存的调用列表在当前环境返回的时候被执行. Defer一般可以用于简化代码, 执行各种清理操作.
让我们演示一个文件复制的例子: 函数需要打开两个文件, 然后将其中一个文件的内容复制到另一个文件:
func CopyFile(dstName, srcName string) (written int64, err error) {
src, err := os.Open(srcName)
if err != nil {
return
}
dst, err := os.Create(dstName)
if err != nil {
return
}
written, err = io.Copy(dst, src)
dst.Close()
src.Close()
return
}
上面的代码虽然能够工作, 但是隐藏一个bug. 如果第二个os.Open调用失败, 那么会在没有释放
source文件资源的情况下返回. 虽然我们可以通过在第二个返回语句前添加src.Close()调用
来修复这个bug; 但是当代码变得复杂时, 类似bug将很难被发现和修复. 通过defer语句, 我们可以确保
每个文件被关闭:
func CopyFile(dstName, srcName string) (written int64, err error) {
src, err := os.Open(srcName)
if err != nil {
return
}
defer src.Close()
dst, err := os.Create(dstName)
if err != nil {
return
}
defer dst.Close()
return io.Copy(dst, src)
}
Defer语言可以让我们在打开文件时就思考如何关闭文件. 不管函数如何返回, 文件关闭语句始终会被执行.
Defer语句的行为简单且可预测. 有三个基本原则:
1. 当defer调用函数的时候, 函数用到的每个参数和变量的值也会被计算
在这个例子中, 表达式"i"的值将在defer fmt.Println(i)时被计算. Defer将会在
当前函数返回的时候打印"0".
func a() {
i := 0
defer fmt.Println(i)
i++
return
}
2. Defer调用的函数将在当前函数返回的时候, 以后进先出的顺序执行.
下面的函数将输出"3210":
func b() {
for i := 0; i < 4; i++ {
defer fmt.Print(i)
}
}
3. Defer调用的函数可以在返回语句执行后读取或修改命名的返回值.
在这个例子中, defer语句将会在当前函数返回后将i增加1. 实际上, 函数会返回2:
func c() (i int) {
defer func() { i++ }()
return 1
}
利用该特性, 我们可以方便修改函数的错误返回值. 以后应该可以看到类似的例子.
Panic 是一个内置的函数: 停止当前控制流, 然后开始panicking. 当F函数调用panic,
F函数将停止执行后续的普通语句, 但是之前的defered函数调用仍然被正常执行, 然后再返回到F的调用者.
对于F函数的调用者, F 的行为和直接调用panic函数类似. 以上的处理流程会一直沿着调用栈回朔, 直到
当前的goroutine返回引起程序崩溃! Panics可以通过直接调用panic方式触发, 也可以由某些运行时
错误触发, 例如: 数组的越界访问.
Recover 也是一个内置函数: 用于从 panicking 恢复. Recover 和 defer 配合使用会非常有用. 对于一个普通的执行流程, 调用recover将返回nil, 也没有任何效果. 但如果当前goroutine处于 panicking状态, recover调用会捕获触发panic时的参数, 并且恢复到正常的执行流程.
下面的例子演示了panic 和 defer配合使用的技术:
package main
import "fmt"
func main() {
f()
fmt.Println("Returned normally from f.")
}
func f() {
defer func() {
if r := recover(); r != nil {
fmt.Println("Recovered in f", r)
}
}()
fmt.Println("Calling g.")
g(0)
fmt.Println("Returned normally from g.")
}
func g(i int) {
if i > 3 {
fmt.Println("Panicking!")
panic(fmt.Sprintf("%v", i))
}
defer fmt.Println("Defer in g", i)
fmt.Println("Printing in g", i)
g(i + 1)
}
函数g有一个整型参数i, 在参数i大于3时将触发panics异常, 否则将以i+1为参数递归调用自己.
函数f通过defers中调用recover来捕获异常, 并输出触发异常的参数(如果不是nil的话). 在查看
输出结果前, 读者可以自己现预测一下输出结果.
程序的输出:
Calling g. Printing in g 0 Printing in g 1 Printing in g 2 Printing in g 3 Panicking! Defer in g 3 Defer in g 2 Defer in g 1 Defer in g 0 Recovered in f 4 Returned normally from f.
如果我们从函数f中移除deferred语句, panic在扩散到goroutine栈顶前将不会被捕获, 最终会引起 程序崩溃. 下面是修改后的输出结果:
Calling g. Printing in g 0 Printing in g 1 Printing in g 2 Printing in g 3 Panicking! Defer in g 3 Defer in g 2 Defer in g 1 Defer in g 0 panic: 4 panic PC=0x2a9cd8 [stack trace omitted]
一个真实的panic 和 recover配合使用的用例可以参考标准库: json package. 它提供JSON格式的解码, 当 遇到非法格式的输入时会抛出panic异常, 然后panicking扩散到上一级调用者堆栈, 由上一级调用者通过recovers捕获panic和错误信息(参考decode.go 中的 'error' 和 'unmarshal').
Go库的实现习惯: 即使在pkg内部使用了panic, 但是在导出API时会被转化为明确的错误值.
另一个使用 defer 的场景是释放 mutex (参考前面给出的file.Close()例子):
mu.Lock() defer mu.Unlock()
打印页眉和页脚：
printHeader() defer printFooter()
更多.
总而言之, defer语句(不管是否包含panic 和 recover)提供了一种不同寻常且十分强大的控制流机制. 它可以用于模拟一些其他语言中的某些特殊的语法结构. 享受defer带来的便利吧!