浅谈Golang 不同版本的defer

前言

关于defer底层刨析请看专栏这一篇博文

Golang defer底层原理剖析

Go1.12

编译后的伪指令

defer指令对应到两部分内容

1. deferproc负责把要执行的函数保存起来，我们称之为defer注册。
2. 返回之前通过deferreturn执行注册的defer函数。

• 注册defer会创建一个_defer结构体,并且头插到runtime.g._defer链表中
• _defer结构体是在堆中，在执行时参数变量需要在堆栈直接拷贝
• deferreturn执行时依次执行runtime.g._defer链表每一项

// runtime/runtime2.go
type g struct {
  ...
  _defer       *_defer // defer 链表
  ...
}

步骤解析

deferproc

1. 从defer pool预分配不同规格的defer，不满足时再创建，用完再放回池中。
2. 进行堆分配_defer结构体，将参数拷贝到堆上
3. 将该结构体头插到runtime.g._defer链表中

deferreturn

1. 执行defer注册的funcval，将堆上的参数拷贝到栈上进行执行。
2. 如果执行的是闭包，堆上分配捕获变量的地址，执行时通过指针加偏移量找到被捕获的变量进行执行
3. 形如defer A(B(a))的情况，函数A需要依赖B的返回值进行堆分配内存大小，所以注册defer的时候直接会执行B(a)

存在的问题

1. defer结构体堆分配，参数需要进行堆栈间拷贝。 GC
2. 链表注册defer信息，执行比较慢。

Go1.13

性能提升：30%

runtime.deferprocStack

1. 编译阶段：将defer的参数分配到栈帧的局部变量部分。
2. defer结构体分配到栈上，通过deferprocStack注册到defer链表中，以减少defer的堆分配
3. 但是对于循环defer或隐式循环注册还是需要进行堆分配
4. defer结构体中加入heap字段区分是否为堆分配

runtime.deferreturn

1. defer函数执行时拷贝参数，不过不是在堆栈之间，而是从栈上的局部变量空间，拷贝到参数空间。
2. 分配到堆上的defer1.12还是进行参数的堆栈间拷贝

Go1.14

性能提升一个数量级

1. 普通的 defer A(a,b) 会进行分配局部变量a,b，并在函数最后执行
2. 对于带有条件的defer A2() 函数，需要到执行期间才知道是否需要执行
3. 目标就是通过编译是插入代码，将defer在函数内进行展开执行，就不用defer结构体测创建和注册defer链表

引入df变量进行标记df的每一个bit是0或1，来进行决定defer是否需要执行

执行过了标记为0，避免重复执行。

官方称1.14版本为open coded defer

不适用于循环defer和隐式注册，所以go1.12还是进行保留。

问题

panic()和runtime.GoExit() 退出需要执行defer链表，但是由于没注册链表，所以需要栈扫描的方式来找到未注册defer函数。所以panic更慢了。但是这样做是因为 整体性能优化 > panic发生的概率