Golangdefer关键字延迟执行与顺序-Golang-PHP中文网

defer是Go语言中用于延迟执行函数的关键字，确保函数在返回前执行，常用于资源释放。它遵循后进先出（LIFO）顺序执行多个defer函数。参数在defer语句执行时立即求值，可能导致循环中闭包捕获变量的陷阱，需通过局部变量避免。

golangdefer关键字延迟执行与顺序

Golang的

defer

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关键字，说白了，就是一种延迟执行机制，它允许你安排一个函数调用在当前函数即将返回时执行。无论当前函数是正常返回，还是因为错误（比如

panic

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）而中断，被

defer

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修饰的函数都会在最后被调用。而当有多个

defer

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语句时，它们的执行顺序遵循“后进先出”（LIFO）的原则。

解决方案

在我看来，

defer

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是Go语言在资源管理和错误处理方面一个非常优雅的设计。它解决了一个很常见的痛点：确保资源（比如文件句柄、数据库连接、锁）在使用完毕后能被正确释放，哪怕代码路径复杂或者中途出错。

它的工作原理其实不难理解。当你写下

defer someFunction()

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时，

someFunction

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这个调用并不会立即执行。相反，Go运行时会做两件事：

立即评估参数：
```
someFunction()
```
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的任何参数都会在
```
defer
```
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语句被执行的那一刻立即求值。这一点非常关键，也是很多初学者容易踩坑的地方。
推入栈中： 这个函数调用被推入一个特殊的“延迟调用栈”中。

然后，当包含这个

defer

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语句的函数即将返回时（无论是正常返回、

return

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、还是

panic

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发生），栈中的

defer

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函数会按照LIFO的顺序依次弹出并执行。

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举个最简单的例子：

package main

import "fmt"

func exampleDefer() {
    fmt.Println("函数开始执行")

    defer fmt.Println("这是第一个 defer")
    defer fmt.Println("这是第二个 defer") // 这个会先执行

    fmt.Println("函数主体逻辑")
}

func main() {
    exampleDefer()
}

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运行这段代码，你会看到输出是：

函数开始执行
函数主体逻辑
这是第二个 defer
这是第一个 defer

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这很直观地展示了LIFO的执行顺序。在我看来，这种机制让代码变得更加整洁，也减少了忘记清理资源的风险。

defer

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如何确保资源被妥善释放，即使程序发生错误？

这是

defer

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最核心的价值之一，也是我个人在编写Go程序时最喜欢用它的场景。想象一下，你打开了一个文件，如果处理过程中发生错误，你肯定希望这个文件能被关闭，否则就可能导致资源泄露。如果没有

defer

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，你可能需要在每个可能的退出点都加上

file.Close()

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，这不仅繁琐，还容易出错。

有了

defer

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，事情就简单多了。你可以在打开资源后立即使用

defer

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来安排关闭操作。因为

defer

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函数会在包含它的函数返回前执行，这包括了正常返回，也包括了

panic

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引发的异常返回。

比如，处理文件：

package main

import (
    "fmt"
    "os"
)

func readFile(filename string) error {
    f, err := os.Open(filename)
    if err != nil {
        return fmt.Errorf("无法打开文件: %w", err)
    }
    // 在函数返回前关闭文件，无论发生什么
    defer func() {
        if closeErr := f.Close(); closeErr != nil {
            fmt.Printf("关闭文件时发生错误: %v\n", closeErr)
        } else {
            fmt.Println("文件已成功关闭。")
        }
    }() // 注意这里是匿名函数，可以处理关闭时的错误

    // 模拟读取文件内容
    // 如果这里发生 panic，defer 依然会执行
    // if filename == "panic.txt" {
    //  panic("模拟一个读取错误")
    // }

    buffer := make([]byte, 1024)
    n, err := f.Read(buffer)
    if err != nil {
        return fmt.Errorf("读取文件失败: %w", err)
    }

    fmt.Printf("读取了 %d 字节: %s\n", n, string(buffer[:n]))
    return nil
}

func main() {
    // 创建一个测试文件
    os.WriteFile("test.txt", []byte("Hello, Go defer!"), 0644)
    defer os.Remove("test.txt") // 确保测试文件最后被清理

    fmt.Println("--- 正常情况 ---")
    err := readFile("test.txt")
    if err != nil {
        fmt.Println("错误:", err)
    }

    fmt.Println("\n--- 文件不存在情况 ---")
    err = readFile("nonexistent.txt")
    if err != nil {
        fmt.Println("错误:", err)
    }

    // 假设我们想模拟一个panic，看看defer是否依然有效
    // fmt.Println("\n--- 模拟 panic 情况 ---")
    // os.WriteFile("panic.txt", []byte("Will panic"), 0644)
    // defer os.Remove("panic.txt")
    // func() {
    //  defer func() {
    //      if r := recover(); r != nil {
    //          fmt.Println("Recovered from panic:", r)
    //      }
    //  }()
    //  readFile("panic.txt")
    // }()
}

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在这个

readFile

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函数中，无论

os.Open

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失败、

f.Read

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失败，还是函数正常执行完毕，甚至我们手动模拟一个

panic

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（注释掉的部分），

defer f.Close()

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都会确保文件被关闭。这种“承诺式”的资源清理方式，极大地提升了代码的健壮性和可维护性。我个人觉得，这比C++的RAII（Resource Acquisition Is Initialization）模式在某些场景下更为直接和灵活，尤其是在需要处理多个返回路径时。

多个

defer

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语句的执行顺序是怎样的？为什么这样设计？

前面已经提到了，多个

defer

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语句的执行顺序是后进先出（LIFO）。这意味着，最后被

defer

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的函数会最先执行，而第一个被

defer

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的函数会最后执行。

我们可以用一个更复杂的例子来验证：

package main

import "fmt"

func demonstrateLIFO() {
    fmt.Println("进入 demonstrateLIFO 函数")

    for i := 0; i < 3; i++ {
        defer fmt.Printf("defer %d 执行\n", i)
    }

    fmt.Println("离开 demonstrateLIFO 函数主体")
}

func main() {
    demonstrateLIFO()
}

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输出会是：

进入 demonstrateLIFO 函数
离开 demonstrateLIFO 函数主体
defer 2 执行
defer 1 执行
defer 0 执行

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这完美展示了LIFO的特性。

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至于为什么这样设计，我个人认为这是非常符合直觉和实际需求的。在很多场景下，资源的获取和释放是嵌套的。比如：

你打开了一个文件A。
然后你可能在文件A中又打开了一个子资源B（比如一个内部的流）。
当你完成操作时，你通常会先关闭子资源B，然后再关闭文件A。

LIFO的

defer

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机制正好完美地模拟了这种嵌套的资源管理模式。当你写下

defer closeB()

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，然后

defer closeA()

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时，

closeB()

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会先执行，然后才是

closeA()

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。这种栈式的行为，使得

defer

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在处理复杂的资源依赖关系时显得异常强大和自然。它减少了程序员的心智负担，不必去手动追踪复杂的关闭顺序，只需在资源获取后立即

defer

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对应的释放操作即可。

defer

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语句中的参数何时被求值？这会带来哪些潜在的陷阱？

这是

defer

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一个非常重要，但也容易被忽视的细节：defer
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语句中的函数参数是在
defer
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语句被执行的那一刻立即求值的，而不是在延迟函数真正执行时。换句话说，

defer

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捕获的是参数的“值”，而不是对变量的“引用”。

这在我看来，是一个典型的“双刃剑”特性。它在某些情况下非常方便，比如你希望在函数返回时打印一个变量的“旧值”。但在另一些情况下，它可能导致一些难以察觉的bug。

考虑下面这个例子：

package main

import "fmt"
import "time"

func showParamEvaluation() {
    i := 0
    defer fmt.Println("defer 1: i =", i) // i 在这里被求值为 0

    i++
    defer fmt.Println("defer 2: i =", i) // i 在这里被求值为 1

    i++
    fmt.Println("函数内 i =", i) // i 在这里是 2
}

func main() {
    showParamEvaluation()
    fmt.Println("\n--- 循环中的陷阱 ---")
    trapInLoop()
}

func trapInLoop() {
    for i := 0; i < 3; i++ {
        // 陷阱：这里 defer 捕获的是 i 的值，而不是 i 的引用。
        // 但因为 fmt.Println 是一个函数调用，它的参数在 defer 时就被求值了。
        // 所以这里会打印 0, 1, 2
        defer fmt.Printf("外部循环变量 i (错误理解): %d\n", i)
    }

    for i := 0; i < 3; i++ {
        // 正确的做法：引入一个局部变量来捕获当前 i 的值
        j := i
        defer fmt.Printf("局部变量 j (正确捕获): %d\n", j)
    }
    fmt.Println("循环结束后")
}

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运行

showParamEvaluation()

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，输出是：

函数内 i = 2
defer 2: i = 1
defer 1: i = 0

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可以看到，

defer 1

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打印的是

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在它被

defer

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时的值

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，

defer 2

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打印的是

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在它被

defer

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时的值

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，而不是函数结束时

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的最终值

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。

更常见的陷阱出现在循环中，尤其是当

defer

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内部的函数需要访问循环变量时。在

trapInLoop

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的第一个循环中，

defer fmt.Printf("外部循环变量 i (错误理解): %d\n", i)

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看起来会打印0, 1, 2。但实际上，由于

fmt.Printf

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的参数

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在

defer

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时就被求值了，它会正确地打印0, 1, 2。

然而，如果

defer

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了一个匿名函数，并且这个匿名函数捕获了循环变量，那就会是另一个故事了：

package main

import "fmt"
import "time"

func trapInLoopWithClosure() {
    fmt.Println("--- 循环中的闭包陷阱 ---")
    for i := 0; i < 3; i++ {
        // 陷阱：匿名函数捕获的是 i 的引用，而不是 i 的值。
        // 当 defer 真正执行时，i 已经变成了最终值 3。
        defer func() {
            fmt.Printf("闭包捕获的 i (错误理解): %d\n", i)
        }()
    }

    for i := 0; i < 3; i++ {
        // 正确的做法：引入一个局部变量来捕获当前 i 的值
        j := i // 每次循环都会创建一个新的 j
        defer func() {
            fmt.Printf("闭包捕获的 j (正确捕获): %d\n", j)
        }()
    }
    fmt.Println("循环结束后")
}

func main() {
    trapInLoopWithClosure()
}

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运行

trapInLoopWithClosure()

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，输出会是：

--- 循环中的闭包陷阱 ---
循环结束后
闭包捕获的 j (正确捕获): 2
闭包捕获的 j (正确捕获): 1
闭包捕获的 j (正确捕获): 0
闭包捕获的 i (错误理解): 3
闭包捕获的 i (错误理解): 3
闭包捕获的 i (错误理解): 3

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这下就清楚了！第一个循环中，匿名函数捕获的是变量

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的引用，而不是

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当时的值。当

defer

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函数最终执行时，循环已经结束，

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的最终值是

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，所以所有的

defer

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都打印

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。

而第二个循环中，通过引入局部变量

j := i

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，每次循环都创建了一个新的

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，它捕获了当时

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的值。这样，

defer

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的匿名函数捕获的是

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的引用，而

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的值在

defer

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时就已经固定了，从而得到了预期的

2, 1, 0

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。

在我日常开发中，这个“参数立即求值”和“闭包捕获引用”的差异，是导致

defer

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行为不符合预期最常见的原因。理解这一点，对于写出健壮的Go代码至关重要。

以上就是Golangdefer关键字延迟执行与顺序的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！

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解决方案

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