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1. 快速了解

defer 后面的代碼會在函數 return 后執行，并且執行的順序是與代碼的順序相反，即倒序執行。

//main 2 1
func main() {defer fmt.Println("1")defer fmt.Println("2")fmt.Println("main")return
}

使用 defer 需要注意其執行的時機，以免造成意料之外的影響，例如它可能會修改返回值：

func deferReturn() (ret int) {defer func() {ret++}()return 10
}func main() {ret := deferReturn()fmt.Printf("ret = %d\r\n",ret)    //11
}

2. defer 執行邏輯

我們先來看一段簡潔的代碼。

func A() {defer B()//code to do something
}

上面這段代碼，編譯后的偽指令是下面這樣的。defer 指令對應到兩部分內容，其中 deferproc 負責把要執行的函數信息保存起來，我們稱之為 defer 注冊。而 deferproc 函數會返回 0，下面 if 分支和 panic recover 有關，可以先忽略不看，同時對應要跳轉的 ret 這里也先忽略不看。

func A() {r = deferproc(8, B)if r > 0 {goto ret}//code to do somethingruntime.deferreturn()return
ret:runtime.deferreturn()
}

去掉忽略的部分，程序的整體邏輯就比較清晰了。在 defer 注冊完成后，程序就會執行后面的邏輯，直到返回之前通過 deferreturn 執行注冊的 defer 函數，即 defer 調用。正是因為先注冊后調用，才實現了 defer 延遲執行的效果。

func A() {r = deferproc(8, B)    // 1.注冊//code to do somethingruntime.deferreturn()  // 2.調用return
}

看回 defer 注冊部分，defer 注冊的信息會注冊到一個鏈表，而當前執行的 goroutine 會持有這個鏈表的頭指針。每個 goroutine 在運行時都有一個對應的結構體 g，其中有一個字段就指向 defer 鏈表頭。

defer 鏈表鏈起來的是一個一個 _defer 結構體，新注冊的 defer 會添加到鏈表頭，執行時也是從頭開始，這也就是 defer 會表現為倒序執行的原因。

在展開 _defer 結構之前，先看一個例子，這里函數 A 注冊了一個 defer 函數 A1。

func A1(a int) {fmt.Println(a)
}
func A() {a, b := 1, 2defer A1(a)a = a + bfmt.Println(a, b)
}

我們來看看函數調用棧，A 的棧幀首先會是存放兩個局部變量。接著 A1 只有一個參數，因此局部變量下面存放參數 a 的值 1，然后就要注冊 defer 函數 A1 了。

deferproc 函數原型只有兩個參數，第一個參數是 defer 函數 A1 的參數加返回值共占多大空間。這里 A1 沒有返回值，只需要一個整形參數和一個指針變量，因此 64 位下要占 4 字節。

func deferproc (siz int32, fn *funcval)

第二個參數是一個 function value，前面函數部分我們也介紹過，沒有捕獲列表的 function value 在編譯階段就會做出優化，即在只讀數據段分配一個共用的 funcval 結構體，結構體中的指針會指向函數 A1 指令入口，所以 deferproc 的第二個參數就是結構體的地址 addr2。

func deferproc (siz = 4, fn = addr2)

至此我們先把 _defer 的結構體展開了看一下：

type _defer struct {siz     int32     // 參數和返回值共占多少字節，這段空間會直接分配在_defer結構體后面，用于在注冊時保存參數，并在執行時拷貝到調用者參數與返回值空間started bool      // 標記defer是否已經執行sp      uintptr   // 記錄注冊這個defer的函數棧指針（調用者棧指針），函數可以通過它判斷自己注冊的defer是否已經執行完了pc      uintptr   // deferproc的返回地址fn      *funcval  // 注冊的function value函數_panic  *_paniclink    *_defer   // 鏈接到前一個注冊的defer結構體
}

當 deferproc 函數調用時，編譯器會在后面繼續開辟一段空間，用于存放 defer 函數的返回值和參數，由于在這個例子里沒有返回值，因此只分配 defer 函數的一個參數的空間，這一段空間會被直接拷貝到 _defer 結構體的后面。

另外，返回值地址和調用者函數的 BP 則放在 deferproc 兩個參數之后。

在 deferproc 函數執行時，需要堆分配一段空間用于存放 _defer 結構體，而在 _defer 結構體后面也會分配一段空間用于存放 siz 大小的參數與返回值，這里由于沒有返回值因此存放參數 a。（注意這里所有的變量存放的順序是從下至上的，因此參數 a 雖然說是存放在 _defer 結構體的后面，但其實分配的空間在該結構體存放的位置之上）

然后這個 _defer 結構體就會被添加到 defer 鏈表頭，至此 deferproc 注冊結束。

_defer 結構體預分配
實際上 go 語言會預分配不同規格的 defer 池，執行時從空閑的 _defer 中取一個出來用即可。如果沒有空閑的或者沒有大小合適的，則會再進行堆分配，用完以后再放回空閑的 _defer 池，這樣就可以避免頻繁地堆分配與回收。

讓我們再回到函數代碼的執行，當代碼執行到函數 A 中的 a = a + b 這行代碼時，變量 a 被賦值為 3，然后下一步會輸出局部變量 a 和 b 的值，即 3 和 2。

接下來就到 deferreturn 執行 defer 鏈表了，此時會從當前 goroutine 拿到鏈表頭上的這個 _defer 結構體，通過 _defer 結構體里的 fn = addr2 找到對應的 funcval，然后通過 funcval 中的 fn 可以拿到函數入口的地址 addr1。

在調用 A1 時，會把 _defer 后面的參數與返回值整個拷貝到 A1 的調用者棧上，然后 A1 開始執行，此時就會輸出 1。

這里的關鍵是 defer 函數的參數在注冊時拷貝到堆上，執行時又拷貝到棧上。并不會去使用到 A 函數棧中保存的局部變量 a 的值 3，所以即使在 defer 函數注冊后修改了這個局部變量 a 的值，也不會影響到執行 defer 函數時用到的變量 a。

既然 deferproc 注冊的是一個 function value，我們下面就來看看捕獲列表時是什么情況，變量 a 在 defer 函數注冊后進行修改是否能影響到 defer 函數里使用的變量。

3. defer + 閉包

在下面這個例子中，defer 函數不止要傳遞局部變量 b 做參數，還捕獲了外層函數的局部變量 a 并形成了閉包。

func A() {a, b := 1, 2defer func(b int) {a = a + bfmt.Println(a, b)}(b)a = a + bfmt.Println(a, b)
}

匿名函數會由編譯器按照 A_func1 這樣的形式命名。如下圖所示，假設這個閉包函數的指令入口地址為 addr1。

由于捕獲變量 a 除了初始化賦值外還被修改過，所以局部變量 a 改為堆分配，而棧上存儲它的地址。另外，還有一個局部變量 b 也要分配。

然后創建閉包對象，堆分配一個 funcval 結構體，并且捕獲列表中存儲 a 的地址。

deferproc 執行時，_defer 結構體中的 fn 就是這個 funcval 結構體的起始地址。除此之外，還要拷貝參數 b 的值到 _defer 結構體的后面，然后把這個 _defer 結構體添加到 defer 鏈表頭。

至此，deferproc 注冊結束。然后接著執行到 a = a + b 這行代碼，變量 a 被賦值為 3。而下一步就自然輸出 a 和 b 的變量值，即 3 和 2。

接著就到 deferreturn 了，從 defer 鏈表頭拿到這個 defer 結構體，執行注冊的 defer 函數時，需要把參數 b 拷貝到棧上的參數空間。

另外，閉包函數也會通過寄存器存儲的 funcval 地址加上偏移，找到捕獲變量 a 的地址。

當執行到 defer 函數 A_func1 里的 a = a + b 這行代碼時，此時的 a = 3 且 b = 2，所以 a 會被賦值為 5。因此，下一步將會輸出變量 a 和 b 的值，即 5 和 2。

可以發現當變量 a 變成被捕獲的變量形成閉包后，在注冊完 defer 函數后修改變量 a 是可以影響到 defer 函數中使用的變量值的。這是因為此時的變量 a 發生了逃逸，不再分配到棧上而是分配到堆上，defer 函數的變量 a 最終將會從堆上獲取具體的值。