【Go面试向】defer与time.sleep初探

本文介绍: 【Go面试向】defer与time.sleep初探面试官：请你用defer与time.sleep写一个计算函数运行时间的程序，你会怎么写？

【Go面试向】defer与time.sleep初探

大家好我是寸铁👊
总结了一篇defer传参与time.sleep初探的文章✨
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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。

运行结果

在这里插入图片描述

分析

这里的关键点在于为什么时间差为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的赋值时机在哪？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。
在这里插入图片描述
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
在这里插入图片描述

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的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

在这里插入图片描述

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，赋值后不会先把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。

在这里插入图片描述

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。

在这里插入图片描述

等待3s钟

在这里插入图片描述

step5

3s后，来到了输出函数结束的语句。

在这里插入图片描述
进一步函数退出,也就是整个函数执行完毕！

在这里插入图片描述

step6

又回到了刚才的defer + 匿名函数
果然与step4的猜想一致！

在这里插入图片描述

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) 的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。

在这里插入图片描述

之后匿名函数结束

在这里插入图片描述

退出当前的整个函数

在这里插入图片描述

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。

在这里插入图片描述

运行结果如下：

在这里插入图片描述

探讨

在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defer与time.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！

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)
}