defer函數參數求值簡要分析

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一. 引子

書接上文，在發表了《對一段Go語言代碼輸出結果的簡要分析》一文之後，原問題提出者又有了新問題，這是一個典型Gopher學習Go的曆程，想必很多Gopher們，包括我自己都遇到過的。我們先來看看這段代碼(來自原問題提出者)：

// https://play.golang.org/p/dOUFNj96EIQpackage mainimport "fmt"func main() {    var i int = 1    defer fmt.Println("result =>",func() int { return i * 2 }())    i++}

這裡顯然有坑！初學者的常規邏輯一般是：defer是在main函數退出後執行，退出前i已經做了+1操作，值變成了2，這樣一來defer後的Println應該輸出：result => 4 才對！實際輸出結果呢？

result => 2

這怎麼可能？

實際上不光是defer這樣，即使用go關鍵字替換掉defer，輸出的結果也是一樣的：result => 2：

package mainimport (     "fmt"    "time")func main() {    var i int = 1    go fmt.Println("result =>",func() int { return i * 2 }())    i++    time.Sleep(3*time.Second)}

二. defer function分析

那麼究竟為什麼輸出的是2，而不是4呢？因為無論是go關鍵字還是defer關鍵字，在代碼執行到它們時，編譯器都要為它們後面的函數準備好函數調用的參數堆棧，要確定的參數值和參數類型大小。這樣一來就得去求值：對它們後面的函數的參數進行求值。

以本文第一個defer那個例子為例！我們需要為defer後面的函數進行參數求值：

defer fmt.Println("result =>",func() int { return i * 2 }())

此時defer後面的函數是Println，這裡Println有兩個輸入參數：”result =>”和func() int {return i * 2}()，前者就是一個字串常量值，而後者是一個函數調用，我們需要對該函數調用進行求值。而在此時，i依然為1，因此Println的第二個參數的求值結果為2，於是上面defer的調用就等價於：

defer fmt.Println("result =>",2)

因此，無論最終i的值變成了多少，defer最終的輸出都是：result => 2。go關鍵字後面的參數亦是如此。其實這個過程與為普通函數的調用做準備是一樣的，也要先對函數的參數進行求值，之後再進入函數體，只不過defer將進入函數執行的過程延遲到defer的調用方退出之前了。

搞清楚這個defer原理後，我們如果想在defer函數執行時輸出4，那麼使用一個閉包函數即可：

// https://play.golang.org/p/Eux7zpSr7O8package mainimport "fmt"func main() {        var i int = 1        defer func() {                fmt.Println("result =>", func() int { return i * 2 }())        }()        i++}

這裡我們看到defer 後面是一個不帶任何參數的匿名函數，所謂的對參數求值也是無值可求。在main函數退出前，defer後面的匿名函數真正執行時i的值已經是2，因此閉包函數中的Println輸出4。

三. defer method分析

defer後面除了可以跟著普通函數調用外，還可以使用方法調用(method)：

defer instance.Method(x,y)

這可能又會讓初學者有些迷惑，多數又是Method的receiver類型以及go自動對instance的Method調用解引用或求地址的問題，我們“趁熱打鐵”，再來基於上一篇文章《對一段Go語言代碼輸出結果的簡要分析》中的例子做些修改，看看將go關鍵字換成defer會是一種什麼情況：

//https://play.golang.org/p/T8CdRfEn2h4package mainimport (    "fmt")type field struct {    name string}func (p *field) print() {    fmt.Println(p.name)}func main() {    data1 := []*field{{"one"}, {"two"}, {"three"}}    for _, v := range data1 {        defer v.print()    }    data2 := []field{{"four"}, {"five"}, {"six"}}    for _, v := range data2 {        defer v.print()    }}

這段代碼運行起來輸出：

sixsixsixthreetwoone

有了《對一段Go語言代碼輸出結果的簡要分析》一文中的思路作為基礎，對上面這段代碼的分析也就不難了。沒錯，還是按照我上一篇的“等價轉換”思路去思考，將method轉換為function後，再分析。上面的代碼可以等價變換為下面代碼：

https://play.golang.org/p/a-vOSz4N3jbpackage mainimport (    "fmt")type field struct {    name string}func print(p *field) {    fmt.Println(p.name)}func main() {    data1 := []*field{{"one"}, {"two"}, {"three"}}    for _, v := range data1 {        defer print(v)    }    data2 := []field{{"four"}, {"five"}, {"six"}}    for _, v := range data2 {        defer print(&v)    }}

接下來，我們就利用defer的“參數即時求值”原理，對上面的代碼作分析：

data1的三次迭代：defer的參數求值完後，defer print(v)調用分別變成了：

• defer print(&field{“one”})
• defer print(&field{“two”})
• defer print(&field{“three”})

data2的三次迭代，defer的參數求值完後，defer print(v)調用分別變成了：

• defer print(&v)
• defer print(&v)
• defer print(&v)

於是在main退出前，defer函數按defer被調用的反向順序執行：

• print(&v)
• print(&v)
• print(&v)
• print(&field{“three”})
• print(&field{“two”})
• print(&field{“one”})

而此刻：v中儲存的值為field{“six”}，於是前三次print均輸出”six”。

四. 小結

defer雖然帶來一些效能損耗，但defer的適當使用可以讓程式的邏輯結構變得更為簡潔。

《對一段Go語言代碼輸出結果的簡要分析》一文發出後，出乎意料地收到一些反饋，其實很多Go初學者希望能看到一些像這樣的入門，但又“較真”的，最好再涉及點底層實現的文章。以後有精力會多多關注這一點的。歡迎大家來本站繼續交流，從各位朋友提出的問題中，我也能收穫到靈感^0^。

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