Go语言入门 之 运行时异常和 panic

当发生像数组下标越界或类型断言失败这样的运行错误时,Go 运行时会触发运行时 panic,伴随着程序的崩溃抛出一个 runtime.Error 接口类型的值。这个错误值有个 RuntimeError() 方法用于区别普通错误。

panic 可以直接从代码初始化:当错误条件(我们所测试的代码)很严苛且不可恢复,程序不能继续运行时,可以使用 panic 函数产生一个中止程序的运行时错误。panic 接收一个做任意类型的参数,通常是字符串,在程序死亡时被打印出来。Go 运行时负责中止程序并给出调试信息。在示例 13.2 panic.go 中阐明了它的工作方式:

package main

import "fmt"

func main() {
	fmt.Println("Starting the program")
	panic("A severe error occurred: stopping the program!")
	fmt.Println("Ending the program")
}

输出如下:

Starting the program
panic: A severe error occurred: stopping the program!
panic PC=0x4f3038
runtime.panic+0x99 /go/src/pkg/runtime/proc.c:1032
       runtime.panic(0x442938, 0x4f08e8)
main.main+0xa5 E:/Go/GoBoek/code examples/chapter 13/panic.go:8
       main.main()
runtime.mainstart+0xf 386/asm.s:84
       runtime.mainstart()
runtime.goexit /go/src/pkg/runtime/proc.c:148
       runtime.goexit()
---- Error run E:/Go/GoBoek/code examples/chapter 13/panic.exe with code Crashed
---- Program exited with code -1073741783

一个检查程序是否被已知用户启动的具体例子:

var user = os.Getenv("USER")

func check() {
	if user == "" {
		panic("Unknown user: no value for $USER")
	}
}

可以在导入包的 init() 函数中检查这些。

当发生错误必须中止程序时,panic 可以用于错误处理模式:

if err != nil {
	panic("ERROR occurred:" + err.Error())
}

Go panicking:

在多层嵌套的函数调用中调用 panic,可以马上中止当前函数的执行,所有的 defer 语句都会保证执行并把控制权交还给接收到 panic 的函数调用者。这样向上冒泡直到最顶层,并执行(每层的) defer,在栈顶处程序崩溃,并在命令行中用传给 panic 的值报告错误情况:这个终止过程就是 panicking

标准库中有许多包含 Must 前缀的函数,像 regexp.MustComplie 和 template.Must;当正则表达式或模板中转入的转换字符串导致错误时,这些函数会 panic。

不能随意地用 panic 中止程序,必须尽力补救错误让程序能继续执行。

 

从 panic 中恢复(Recover)

正如名字一样,这个(recover)内建函数被用于从 panic 或 错误场景中恢复:让程序可以从 panicking 重新获得控制权,停止终止过程进而恢复正常执行。

recover 只能在 defer 修饰的函数(参见 6.4 节)中使用:用于取得 panic 调用中传递过来的错误值,如果是正常执行,调用 recover 会返回 nil,且没有其它效果。

总结:panic 会导致栈被展开直到 defer 修饰的 recover() 被调用或者程序中止。

下面例子中的 protect 函数调用函数参数 g 来保护调用者防止从 g 中抛出的运行时 panic,并展示 panic 中的信息:

func protect(g func()) {
	defer func() {
		log.Println("done")
		// Println executes normally even if there is a panic
		if err := recover(); err != nil {
			log.Printf("run time panic: %v", err)
		}
	}()
	log.Println("start")
	g() //   possible runtime-error
}

这跟 Java 和 .NET 这样的语言中的 catch 块类似。

log 包实现了简单的日志功能:默认的 log 对象向标准错误输出中写入并打印每条日志信息的日期和时间。除了 Println 和 Printf 函数,其它的致命性函数都会在写完日志信息后调用 os.Exit(1),那些退出函数也是如此。而 Panic 效果的函数会在写完日志信息后调用 panic;可以在程序必须中止或发生了临界错误时使用它们,就像当 web 服务器不能启动时那样(参见 15.4 节中的例子)。

log 包用那些方法(methods)定义了一个 Logger 接口类型,如果你想自定义日志系统的话可以参考(参见 http://golang.org/pkg/log/#Logger)。

这是一个展示 panic,defer 和 recover 怎么结合使用的完整例子:

示例 13.3 panic_recover.go

// panic_recover.go
package main

import (
	"fmt"
)

func badCall() {
	panic("bad end")
}

func test() {
	defer func() {
		if e := recover(); e != nil {
			fmt.Printf("Panicing %s\r\n", e)
		}
	}()
	badCall()
	fmt.Printf("After bad call\r\n") // <-- wordt niet bereikt
}

func main() {
	fmt.Printf("Calling test\r\n")
	test()
	fmt.Printf("Test completed\r\n")
}

输出:

Calling test
Panicing bad end
Test completed

defer-panic-recover 在某种意义上也是一种像 iffor 这样的控制流机制。

Go 标准库中许多地方都用了这个机制,例如,json 包中的解码和 regexp 包中的 Complie 函数。Go 库的原则是即使在包的内部使用了 panic,在它的对外接口(API)中也必须用 recover 处理成返回显式的错误。