什么是Panic?
在 Go 程序中处理异常情况的惯用方法是使用errors.。errors足以应对程序中出现的大多数异常情况。
**但有些情况下,程序在出现异常情况后无法继续执行。在这种情况下,我们使用panic
提前终止程序。当函数遇到恐慌时,其执行将停止,所有延迟的函数都会被执行,然后控制权返回给其调用者。这个过程一直持续到当前goroutine的所有函数都返回为止,此时程序将打印恐慌消息,然后打印堆栈跟踪,然后终止。**当我们编写示例程序时,这个概念会更加清晰。
**可以重新获得对发生恐慌的程序的控制,recover
**我们将在本教程的后面讨论这一点。
可以认为panic和recover类似于Java等其他语言中的try-catch-finally习惯用法,只不过它们在Go中很少使用。
什么时候应该使用恐慌?
一个重要因素是您应该避免恐慌并尽可能恢复和使用错误。只有在程序无法继续执行的情况下才应该使用恐慌和恢复机制。
恐慌有两个有效的用例。
- 程序无法继续执行的不可恢复错误。 一个示例是 Web 服务器无法绑定到所需端口。在这种情况下,恐慌是合理的,因为如果端口绑定本身失败,就无事可做。
-
程序员错误。 假设我们有一个接受指针作为参数的方法,并且有人使用参数调用该方法
nil
。nil
在这种情况下,我们可能会感到恐慌,因为调用带有参数且期望有效指针的方法是程序员的错误。
恐慌的例子
panic
下面提供了内置函数的签名,
func panic(interface{})
当程序终止时,传递给恐慌函数的参数将被打印。当我们编写示例程序时,它的用途就会很清楚。所以让我们立即这样做。
我们将从一个人为的例子开始,展示恐慌是如何运作的。
package main
import (
"fmt"
)
func fullName(firstName *string, lastName *string) {
if firstName == nil {
panic("runtime error: first name cannot be nil")
}
if lastName == nil {
panic("runtime error: last name cannot be nil")
}
fmt.Printf("%s %s\n", *firstName, *lastName)
fmt.Println("returned normally from fullName")
}
func main() {
firstName := "Elon"
fullName(&firstName, nil)
fmt.Println("returned normally from main")
}
Run in playground
上面是一个打印一个人的全名的简单程序。第 7 行中的函数fullName
。打印一个人的全名。该函数检查firstName和lastName指针是否nil
。如果是nil
函数调用则panic
带有相应的消息。当程序终止时将打印此消息。
运行该程序将打印以下输出,
panic: runtime error: last name cannot be nil
goroutine 1 [running]:
main.fullName(0x0?, 0xc00003e730?)
/tmp/sandbox3307338859/prog.go:12 +0x106
main.main()
/tmp/sandbox3307338859/prog.go:20 +0x2f
让我们分析这个输出,以了解恐慌是如何工作的以及程序恐慌时如何打印堆栈跟踪。
在19 行号中。我们分配Elon
给firstName
. 我们在第 20行中使用调用fullName
函数。 因此第 11 行条件的会满足,程序会恐慌。当遇到恐慌时,程序执行终止,传递给恐慌函数的参数将被打印,然后是堆栈跟踪。由于程序在第12 行的紧急函数调用之后终止后面的不会被执行。
该程序首先打印传递给函数的消息panic
,
panic: runtime error: last name cannot be nil
然后打印堆栈跟踪。
该程序在第12 行出现恐慌。因此,
goroutine 1 [running]:
main.fullName(0xc00006af58, 0x0)
/tmp/sandbox210590465/prog.go:12 +0x193
将首先打印。然后将打印堆栈中的下一项。在我们的例子中,在20行fullName
调用的地方是堆栈跟踪中的下一项。因此接下来会打印它。
main.main()
/tmp/sandbox210590465/prog.go:20 +0x4d
现在我们已经到达导致恐慌的顶级函数,并且上面没有更多级别,因此没有更多内容可打印。
再举一个例子
恐慌也可能是由运行时发生的错误引起的,例如尝试访问切片中不存在的索引。
让我们编写一个人为的示例,该示例会因越界切片访问而产生恐慌。
package main
import (
"fmt"
)
func slicePanic() {
n := []int{5, 7, 4}
fmt.Println(n[4])
fmt.Println("normally returned from a")
}
func main() {
slicePanic()
fmt.Println("normally returned from main")
}
Run in playground
在上面的程序中, 我们正在尝试访问切片n[4]
中的无效索引。该程序将出现以下输出,
panic: runtime error: index out of range [4] with length 3
goroutine 1 [running]:
main.slicePanic()
/tmp/sandbox942516049/prog.go:9 +0x1d
main.main()
/tmp/sandbox942516049/prog.go:13 +0x22
恐慌期间推迟通话
让我们回忆一下恐慌的作用。当函数遇到恐慌时,其执行将停止,所有延迟的函数都会被执行,然后控制权返回给其调用者。这个过程一直持续到当前 goroutine 的所有函数都返回为止,此时程序将打印恐慌消息,然后打印堆栈跟踪,然后终止。
在上面的示例中,我们没有推迟任何函数调用。如果存在延迟函数调用,则会执行该函数,然后将控制权返回给其调用者。
让我们稍微修改一下上面的示例并使用 defer 语句。
package main
import (
"fmt"
)
func fullName(firstName *string, lastName *string) {
defer fmt.Println("deferred call in fullName")
if firstName == nil {
panic("runtime error: first name cannot be nil")
}
if lastName == nil {
panic("runtime error: last name cannot be nil")
}
fmt.Printf("%s %s\n", *firstName, *lastName)
fmt.Println("returned normally from fullName")
}
func main() {
defer fmt.Println("deferred call in main")
firstName := "Elon"
fullName(&firstName, nil)
fmt.Println("returned normally from main")
}
Run in playground
所做的唯一更改是在第 8 和 20行中添加了延迟函数调用。
该程序打印,
deferred call in fullName
deferred call in main
panic: runtime error: last name cannot be nil
goroutine 1 [running]:
main.fullName(0xc00006af28, 0x0)
/tmp/sandbox451943841/prog.go:13 +0x23f
main.main()
/tmp/sandbox451943841/prog.go:22 +0xc6
当程序在第13行发生恐慌时。首先执行任何延迟函数调用,然后控制权返回到执行延迟调用的调用者,依此类推,直到到达顶层调用者。
在我们的例子中,defer
在第 8行的声明。首先执行fullName
函数。这将打印以下消息。
deferred call in fullName
然后控制返回到main
执行延迟调用的函数,因此打印:
deferred call in main
现在控件已到达顶层函数,因此程序会打印紧急消息,然后打印堆栈跟踪,然后终止。
从恐慌中恢复
恢复是一个内置函数,用于重新获得对发生恐慌的程序的控制。
下面提供了恢复函数的签名,
func recover() interface{}
仅当在延迟函数内部调用时恢复才有用。在延迟函数内执行恢复调用可以通过恢复正常执行来停止恐慌序列,并检索传递给恐慌函数调用的错误消息。如果在延迟函数之外调用恢复,它不会停止恐慌序列。
让我们修改我们的程序并使用recover在panic之后恢复正常执行。
package main
import (
"fmt"
)
func recoverFullName() {
if r := recover(); r != nil {
fmt.Println("recovered from ", r)
}
}
func fullName(firstName *string, lastName *string) {
defer recoverFullName()
if firstName == nil {
panic("runtime error: first name cannot be nil")
}
if lastName == nil {
panic("runtime error: last name cannot be nil")
}
fmt.Printf("%s %s\n", *firstName, *lastName)
fmt.Println("returned normally from fullName")
}
func main() {
defer fmt.Println("deferred call in main")
firstName := "Elon"
fullName(&firstName, nil)
fmt.Println("returned normally from main")
}
Run in playground
当发生恐慌时,将调用fullName
延迟函数来停止恐慌
该程序将打印,
recovered from runtime error: last name cannot be nil
returned normally from main
deferred call in main
当程序在第 19行发生恐慌时,延迟recoverFullName
函数被调用,该函数又调用recover()
以重新获得对恐慌序列的控制。呼叫行recover()
返回传递给的参数panic()
并因此打印,
recovered from runtime error: last name cannot be nil
执行后recover()
,恐慌停止,控制权返回给调用者,在本例中为main
函数。main
由于恐慌已恢复,程序从第 29 行开始继续正常执行。它打印returned normally from main
后跟deferred call in main
让我们再看一个示例,其中我们从由于访问切片的无效索引而引起的恐慌中恢复。
package main
import (
"fmt"
)
func recoverInvalidAccess() {
if r := recover(); r != nil {
fmt.Println("Recovered", r)
}
}
func invalidSliceAccess() {
defer recoverInvalidAccess()
n := []int{5, 7, 4}
fmt.Println(n[4])
fmt.Println("normally returned from a")
}
func main() {
invalidSliceAccess()
fmt.Println("normally returned from main")
}
Run in playground
运行上面的程序将输出,
Recovered runtime error: index out of range [4] with length 3
normally returned from main
从输出中,您可以了解到我们已经从恐慌中恢复过来。
恢复后获取堆栈跟踪
如果我们从恐慌中恢复,我们就会丢失有关恐慌的堆栈跟踪。即使在恢复后的上面的程序中,我们也丢失了堆栈跟踪。
有一种方法可以使用Debug包的PrintStack函数打印堆栈跟踪
package main
import (
"fmt"
"runtime/debug"
)
func recoverFullName() {
if r := recover(); r != nil {
fmt.Println("recovered from ", r)
debug.PrintStack()
}
}
func fullName(firstName *string, lastName *string) {
defer recoverFullName()
if firstName == nil {
panic("runtime error: first name cannot be nil")
}
if lastName == nil {
panic("runtime error: last name cannot be nil")
}
fmt.Printf("%s %s\n", *firstName, *lastName)
fmt.Println("returned normally from fullName")
}
func main() {
defer fmt.Println("deferred call in main")
firstName := "Elon"
fullName(&firstName, nil)
fmt.Println("returned normally from main")
}
Run in playground
在上面的程序中,我们使用debug.PrintStack()
在第 11 行来打印堆栈跟踪。
该程序将打印,
recovered from runtime error: last name cannot be nil
goroutine 1 [running]:
runtime/debug.Stack(0x37, 0x0, 0x0)
/usr/local/go-faketime/src/runtime/debug/stack.go:24 +0x9d
runtime/debug.PrintStack()
/usr/local/go-faketime/src/runtime/debug/stack.go:16 +0x22
main.recoverFullName()
/tmp/sandbox771195810/prog.go:11 +0xb4
panic(0x4a1b60, 0x4dc300)
/usr/local/go-faketime/src/runtime/panic.go:969 +0x166
main.fullName(0xc0000a2f28, 0x0)
/tmp/sandbox771195810/prog.go:21 +0x1cb
main.main()
/tmp/sandbox771195810/prog.go:30 +0xc6
returned normally from main
deferred call in main
从输出中,您可以了解到恐慌已恢复并被recovered from runtime error: last name cannot be nil
打印。接下来,打印堆栈跟踪。然后恐慌恢复后打印
returned normally from main
deferred call in main
恐慌、恢复和 Goroutine
仅当从同一个发生恐慌的goroutine调用时,Recover 才起作用。**不可能从不同 goroutine 中发生的恐慌中恢复。**让我们通过一个例子来理解这一点。
package main
import (
"fmt"
)
func recovery() {
if r := recover(); r != nil {
fmt.Println("recovered:", r)
}
}
func sum(a int, b int) {
defer recovery()
fmt.Printf("%d + %d = %d\n", a, b, a+b)
done := make(chan bool)
go divide(a, b, done)
<-done
}
func divide(a int, b int, done chan bool) {
fmt.Printf("%d / %d = %d", a, b, a/b)
done <- true
}
func main() {
sum(5, 0)
fmt.Println("normally returned from main")
}
Run in playground
在上面的程序中,该函数divide()
将在第 22 行发生恐慌。因为 b 为零并且不可能将数字除以零。该sum()
函数调用一个延迟函数recovery()
,用于从恐慌中恢复。该函数divide()
在第 1 7行作为单独的 goroutine 被调用。 我们在18行号的done
通道上等待。确保divide()
完成执行。
你认为该程序的输出是什么?恐慌情绪会恢复吗?答案是不。恐慌将无法恢复。这是因为该recovery
函数存在于不同的 goroutine 中,并且恐慌发生在divide()
不同 goroutine 中的函数中。因此不可能恢复。
运行该程序将打印,
5 + 0 = 5
panic: runtime error: integer divide by zero
goroutine 18 [running]:
main.divide(0x5, 0x0, 0xc0000a2000)
/tmp/sandbox877118715/prog.go:22 +0x167
created by main.sum
/tmp/sandbox877118715/prog.go:17 +0x1a9
您可以从输出中看到恢复尚未发生。
如果该divide()
函数在同一个 goroutine 中调用,我们就会从恐慌中恢复过来。
如果17 行号程序修改为
go divide(a, b, done)
到文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-741712.html
divide(a, b, done)
由于恐慌发生在同一个 goroutine 中,因此恢复将会发生。如果程序在进行上述更改后运行,它将打印文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-741712.html
5 + 0 = 5
recovered: runtime error: integer divide by zero
normally returned from main
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