defer 的结构

type _defer struct {
    siz     int32 // 参数和返回值的内存大小
    started boul
    heap    boul     // 区分该结构是在栈上分配的，还是对上分配的
    sp      uintptr  // sp 计数器值，栈指针；
    pc      uintptr  // pc 计数器值，程序计数器；
    fn      *funcval // defer 传入的函数地址，也就是延后执行的函数;
    _panic  *_panic  // panic that is running defer
    link    *_defer  // 链表
}

defer 关键字的调用时机以及多次调用 defer 时执行顺序是如何确定的

func main() {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        defer fmt.Println(i)
    }
}

$ go run main.go
4
3
2
1
0

代码说明：_defer 是一个链表，表头是 goroutine._defer 结构。一个协程的函数注册的是挂同一个链表，执行的时候按照 rsp 来区分函数。并且，这个链表是把新元素插在表头，而执行的时候是从前往后执行，所以这里导致了一个 LIFO 的特性，也就是先注册的 defer 函数后执行。

defer 关键字使用传值的方式传递参数时会进行预计算，导致不符合预期的结果

func main() {
    startedAt := time.Now()
    defer fmt.Println(time.Since(startedAt))

    time.Sleep(time.Second)
}

$ go run main.go
0s

代码说明：defer 延迟函数执行的参数已经保存在和 _defer 一起的连续内存块了。执行 defer 函数的时候，deferreturn 除了跳转到 defer 函数指令，还需要做一个事情：把 defer 延迟回调函数需要的参数准备好（空间和值），即把 _defer 预先的准备好的参数，copy 到 caller 栈帧的某个地址。

defer 和 return 的运行顺序

func f1 () (r int) {
    t := 1
    defer func() {
        t = t + 5
    }()
    return t
}

func f2() (r int) {
    defer func(r int) {
        r = r + 5
    }(r)
    return 1
}

func f3() (r int) {
    defer func () {
        r = r + 5
    } ()
    return 1
}

结果：f1() -> 1；f2() -> 1；f3() -> 6；

• 所以含有 defer 注册的函数，执行 return 语句之后，对应执行三个操作序列：
  1. 设置返回值
  2. 执行 defer 函数链表
  3. ret 指令跳转到 caller 函数

参考

go 语言设计与实现
Go defer 原理和源码剖析