【Golang入门】第四章：控制结构——从条件分支到异常处理

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【Golang入门】第四章：控制结构——从条件分支到异常处理

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1. 本文目标

• 掌握Go核心控制结构：if-else、switch、for
• 深入理解defer执行顺序与底层实现
• 灵活运用panic与recover实现异常恢复
• 避免控制结构中的常见陷阱
• 实战：构建文件资源自动回收系统

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2. 基础控制结构回顾

2.1 条件分支（if-else）

特点：

• 条件表达式无需括号
• 支持变量初始化语句

func checkScore(score int) string {if s := score * 10; s >= 90 {return "A"} else if s >= 80 {  // else必须与if闭合括号同行return "B"} else {return "C"}
}

2.2 多路分支（switch）

进化版switch：

• 支持任意表达式（非仅常量）
• 默认break，可用fallthrough穿透

func weekDayName(day time.Weekday) string {switch day {case time.Sunday:return "周日"case time.Saturday:return "周六"default:             // 必须处理所有可能性return "工作日"}
}

2.3 循环（for）

唯一循环结构：

// 传统三段式
for i := 0; i < 10; i++ {fmt.Print(i)
}// 类while循环
sum := 0
for sum < 100 {sum += 10
}// 无限循环
for {// 需内部break退出
}

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3. 深入defer机制

3.1 执行规则

• LIFO：多个defer按后进先出顺序执行
• 参数预计算：延迟函数的参数在注册时立即求值

经典案例：

func main() {start := time.Now()defer fmt.Println("耗时：", time.Since(start)) // 输出结果错误！start在defer注册时已固定time.Sleep(2 * time.Second)
}

修复方案：

defer func() {  // 通过闭包捕获最新值fmt.Println("耗时：", time.Since(start)) 
}()

3.2 底层实现原理

defer在编译时会被转换为：

1. 创建_defer结构体（存入参数、函数指针）
2. 将_defer挂载到Goroutine的链表中
3. 函数返回前倒序执行链表中的_defer

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4. 异常处理：panic与recover

4.1 触发panic

• 运行时错误自动触发（如数组越界）
• 手动触发业务流程中断

func process(data []int) {if len(data) == 0 {panic("数据不可为空")  // 抛出异常}// 正常处理...
}

4.2 recover捕获机制

• 只能在defer函数中生效
• 需在panic发生前注册recover

正确用法：

func safeProcess() {defer func() {if err := recover(); err != nil {fmt.Println("捕获到panic:", err)debug.PrintStack()  // 打印调用栈}}()process([]int{})  // 触发panic
}

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5. 实战：文件资源自动回收系统

func ReadFile(filename string) (content string, err error) {file, err := os.Open(filename)if err != nil {return "", err}// 确保文件关闭（即使中间发生panic）defer func() {if closeErr := file.Close(); closeErr != nil {err = fmt.Errorf("文件关闭失败: %v", closeErr)}}()data, err := io.ReadAll(file)if err != nil {panic("读取文件异常")  // 触发panic}return string(data), nil
}func main() {defer func() {if r := recover(); r != nil {fmt.Println("系统恢复:", r)}}()content, err := ReadFile("test.txt")if err != nil {fmt.Println("错误:", err)return}fmt.Println(content)
}

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6. 高频面试题解析

Q1：defer在循环中注册会怎样？

for i := 0; i < 3; i++ {defer fmt.Print(i)  // 输出 2 1 0
}

所有defer在循环结束后执行，捕获的变量i是最终值（闭包陷阱）

Q2：如何修改defer内的返回值？

通过命名返回值和闭包：

func calc() (result int) {defer func() { result *= 2 }()return 5  // 实际返回10
}

Q3：为什么要在defer中处理recover？

recover仅在defer函数内生效，且必须在panic发生前注册才能捕获。

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7. 异常处理最佳实践

1. 慎用panic：只用于不可恢复错误（如配置缺失）
2. 防御式编程：通过错误码处理预期错误
3. 资源清理：所有资源操作都通过defer确保释放
4. 记录上下文：在recover中记录堆栈信息

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8. 总结与预告

本章重点：

• defer的执行顺序与参数预计算特性

• panic/recover的异常恢复机制

• 控制结构中的闭包陷阱

下节预告： 第五章《函数与闭包》将解密匿名函数、闭包内存泄漏与性能优化！

地址：https://download.csdn.net/download/gou12341234/90924766
（包含异常处理案例、资源回收系统完整实现）

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扩展思考：
当defer遇到os.Exit()会发生什么？为什么？
（提示：os.Exit()会立即终止程序，不执行任何defer）