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【Go面试向】defer与time.sleep初探

大家好,我是阳哥,这是我们Go就业训练营小伙伴 寸铁同学 整理的一道很有意思的面试题。

知其然更要知其所以然,通过断点调试的思路带你搞清楚来龙去脉。

喜欢的小伙伴可以点点关注!

请大家看下面这段代码,看运行结果会出现什么,为什么?

问题

demo

package main

import (
        "log"
        "time"
)

func main() {
        start := time.Now()

        defer func() {
                log.Printf("匿名函数时间差: %v", time.Since(start))
        }()

        defer log.Printf("时间差: %v", time.Since(start))
        time.Sleep(3 * time.Second)
        log.Printf("函数结束")
}
这里不少同学会认为:这题我会,先输出函数结束,待整个函数结束后,根据defer后进先出的顺序依次打印计算的时间差,由于这里睡眠了3秒,两个时间差应该都是3秒左右

所以答案为:

函数结束
时间差:3s
匿名函数时间差:3s
看到这里,我想说同学你的思路和想法是好的,一开始我也和你一样,但是这里的答案是错的,那为什么错呢?总得有个原因吧!很明显匿名函数的时间差符合逻辑是对的,那为什么时间差与预期不符合呢?下面我来进行分析。

我的微信:wangzhongyang1993


运行结果


分析

这里的关键点在于为什么时间差0,也就是说为什么时间差这个defer语句没有被time.sleep 所影响?进一步分析,就是查看start赋值时机在哪?是在一开始调用defer就赋值,还是说在函数结束后给defer中的start赋值,从而造成结果的不同。
带着这个问题,不妨来debug一下,看一下函数语句的执行顺序。

设置断点

要想看一下start的赋值时机,设置断点在出现start变量前面即可。

设置好断点后,开始进行debug


debug查看

step1

一开始,先初始化start的值

step2

接着,来到第一个defer + 匿名函数,看它有没有进去里面的printf语句给start变量进行赋值,step over 直接跳过了匿名函数defer语句,也就是说明并没有给匿名函数中的defer语句中的start赋值

step3

之后,进入defer语句中,给time.Since中的start进行赋值。

这里,会发现问题的关键所在,对比defer + 匿名函数 一开始调用(非执行)时,不会对里面的变量(参数)start进行赋值。

然而普通的defer + printf则在一开始时就会对里面的变量start赋值,赋值后不会先time.since的结果计算出来,会在defer调用后,也就是光标移动到下一条语句时调用time.sleep计算时间差,其结果就是0s 左右,此时不会在调用时输出,待整个函数执行完毕退出后,依次按照defer 顺序输出。

step4

进一步来到了time.sleep ,这也说明step3 确实给defer 语句赋值了,并没有跳过,现在开始休眠3 s, 观察3s后会光标会去到哪里?

猜想:3s 后会先输出函数结束 ,之后函数退出,开始执行defer 语句.
结合匿名函数的时间差为3s左右,又因为defer +匿名函数中的start 还未赋值,会回到开头的defer + 匿名函数进行赋值。

等待3s钟

step5

3s后,来到了输出函数结束的语句。

进一步函数退出,也就是整个函数执行完毕!

step6

又回到了刚才的defer + 匿名函数
果然与step4的猜想一致!


关键点来了!
如下图:这里会进入defer + 匿名函数 , 并给里面的start变量赋值。
注意,这里传参start 还是一开始的start! 只不过time.since(start)time 增加(休眠)了3s ,这也很好的解释了为什么defer + 匿名函数 输出的是3s 左右,而defer + printf 语句却是输出0s 左右。

之后匿名函数结束

退出当前的整个函数

最后整个函数结束,输出debug 的结果:
这里加了一些debug 调试的时间,以运行结果为准,见下。

运行结果如下:


探讨

debug 后,我们来探讨一下为什么会出现这样的情况?为什么结果会有所不同?里面的机制是什么?


defer + 输出语句

传值时机:一开始调用defer 时传入

Go 语言中所有的函数调用都是传值的

虽然 defer 是关键字,但是也继承了这个特性。假设我们想要计算 main 函数运行的时间,可能会写出以下的代码:

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    start := time.Now()
    // 这里误以为:startedAt是在time.Sleep之后才会将参数传递给defer所在语句的函数中
    defer fmt.Println(time.Since(start))

    time.Sleep(3 * time.Second)
}

关键点:调用 defer 关键字会立刻拷贝函数中引用的外部参数

所以 time.Since(start) 的结果不是在 main 函数退出之前计算的,而是在 defer 关键字调用时赋值计算的,最终导致上述代码输出 0s


defer + 匿名函数

传值时机:main函数结束后,执行defer函数 时传入,传入函数指针

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    start := time.Now()
    // 使用匿名函数,传递的是函数的指针
    defer func() {
        fmt.Println(time.Since(start))
    }()

    time.Sleep(3 * time.Second)
}

那为什么使用匿名函数就可以输出3s 呢?
关键点:defer 使用匿名函数 , 传递的是函数的指针(函数是一种指针类型),结合刚才的断点分析,不会在一开始调用defer + 匿名函数的时候就直接赋值,而是在后面main函数退出时,再执行defer +匿名函数 时再传入函数的指针,并给start变量赋值。

总结

总而言之:一开始调用defer+输出语句会进行传值,会在调用defer 的时候就直接传递值的拷贝(如刚才的defer+输出语句),从而计算时间差。
调用defer + 匿名函数 传递的是指针类型(如函数、匿名函数), 会在main函数退出时,在执行defer +匿名函数 时再传入函数的指针,并给里面的变量赋值

归根结底,是传入的类型不同,继而导致传入变量的时机不同,造成输出的结果不同!

扩展

面试官:请你用defertime.sleep写一个计算函数运行时间的程序
相信看到这里的小伙伴,已经很清楚要写什么代码了!

欢迎加我的微信:wangzhongyang1993

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    start := time.Now()
    // 使用匿名函数,传递的是函数的指针
    defer func() {
        fmt.Println(time.Since(start))
    }()

    time.Sleep(3 * time.Second)
}
看到这里的小伙伴,恭喜你又掌握了一个知识点
希望大家能取得胜利,坚持就是胜利!

王中阳Go
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