Golang脱俗的defer

浅谈defer

GO中的defer一直都是项目中常用的依赖。无论是解锁，还是关闭文件，或者关闭session，大多都离不开defer。稍微使用过golang的粉（huan）丝（zhe）应该都知道，程序即使panic，defer也依然会照常执行。但是与传统中逐行执行相比，defer会造成较大的开销，这也是被行业中所诟病的痛点。相较于讲how，我们不如谈谈why吧，相比于语法，我觉得我们大可讨论下实现原理，来增加些“驾驶乐趣”。

说之前，我们简要的看下defer的实现原理哈~。先上一段代码吧：

package mainfunc main() {defer func() {print("hello, I'm xyp")}()return
}

我们分别使用两个版本的Go进行编译（1.13和1.14）。

使用golang的反汇编工具进行反汇编：

go tool compile -S main.go

不处所料，汇编代码中对defer的引用以及return都有所不同。

1.13反汇编后的结果

0x0036 00054 (main.go:7) MOVL $0, (SP)
0x003d 00061 (main.go:7) LEAQ "".main.func1·f(SB), AX
0x0044 00068 (main.go:7) MOVQ AX, 8(SP)
0x0049 00073 (main.go:7) PCDATA $1, $0
0x0049 00073 (main.go:7) CALL runtime.deferproc(SB)
0x004e 00078 (main.go:7) TESTL AX, AX
0x0050 00080 (main.go:7) JNE 84
0x0052 00082 (main.go:7) JMP 34
0x0054 00084 (main.go:7) XCHGL AX, AX

1.14反汇编后的结果

0x004f 00079 (main.go:6) PCDATA $1, $-1
0x004f 00079 (main.go:6) PCDATA $0, $-2
0x004f 00079 (main.go:6) CALL runtime.morestack_noctxt(SB)
0x0054 00084 (main.go:6) PCDATA $0, $-1
0x0054 00084 (main.go:6) JMP 0

由此可见，1.13及之前的版本，defer都是在堆上分配，而1.14及之后的版本，defer分配在栈上。

再探究竟

Go语言中，每个goroutine都有自己的一个defer链表，而runtime.deferproc函数做的事情就是把defer函数及其参数添加到链表中，即我们所谓的注册。然后编译器还会在当前函数结尾处插入runtime.deferreturn的调用代码，后者会按照LIFO的顺序调用当前函数注册的所有defer函数。如果当前goroutine发生了panic，或者调用了runtime.Goexit，runtime会按照LIFO的顺序遍历整个defer链表逐一执行defer函数，直到某个defer函数完成了recover，或者最后程序退出。

deferproc的函数原型如下：

// Create a new deferred function fn with siz bytes of arguments.
// The compiler turns a defer statement into a call to this.
//go:nosplit
func deferproc(siz int32, fn *funcval) { // arguments of fn follow fngp := getg()if gp.m.curg != gp {// go code on the system stack can't deferthrow("defer on system stack")}// the arguments of fn are in a perilous state. The stack map// for deferproc does not describe them. So we can't let garbage// collection or stack copying trigger until we've copied them out// to somewhere safe. The memmove below does that.// Until the copy completes, we can only call nosplit routines.sp := getcallersp()argp := uintptr(unsafe.Pointer(&fn)) + unsafe.Sizeof(fn)callerpc := getcallerpc()d := newdefer(siz)if d._panic != nil {throw("deferproc: d.panic != nil after newdefer")}d.link = gp._defergp._defer = dd.fn = fnd.pc = callerpcd.sp = spswitch siz {case 0:// Do nothing.case sys.PtrSize:*(*uintptr)(deferArgs(d)) = *(*uintptr)(unsafe.Pointer(argp))default:memmove(deferArgs(d), unsafe.Pointer(argp), uintptr(siz))}// deferproc returns 0 normally.// a deferred func that stops a panic// makes the deferproc return 1.// the code the compiler generates always// checks the return value and jumps to the// end of the function if deferproc returns != 0.return0()// No code can go here - the C return register has// been set and must not be clobbered.
}

该function有两个input, siz即为编译器自动添加, 而fn指向一个runtime.funcval结构，里面有defer函数的地址

假设一段code如下：

func f1() {defer func() {print("hello world")}()print("hello xyp")
}

编译器会将其转为伪代码大致如下

func f1() {r := runtime.deferproc(16, f1_func1, 10, 20) // recover后，返回时r为1，否则为0if r > 0 {goto ret}print("hello xyp")runtime.deferreturn()return
ret:runtime.deferreturn()
}// f1的defer函数
func f1_func1() {print("hello world")
}

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