Go中的init函数

我们知道Go程序的入口是main函数,当main函数退出了,程序也就退出了。init函数在Go程序中也扮演着重要的角色。这篇文章将会介绍init函数的特性以及如何使用它们。

init函数的作用:

  • 变量初始化

  • 检查和修复程序状态

  • 运行前注册,例如decoder,parser的注册

  • 运行只需计算一次的模块,像sync.once的作用

  • 其他

包初始化

如果需要使用一个导入的包,首先要对这个包进行初始化,这一步在main函数执行之前,由runtime来完成,分以下步骤:

1.  初始化导入的包;

2. 初始化包作用域中的变量;

3. 执行包中的init函数。

如果某个包被导入了多次,也只会执行一次包的初始化。

初始化顺序

Go一个包中可以包含很多文件,那么变量的初始化顺序与各个包的init函数执行顺序又是怎样的呢?

首先,runtime的初始化依赖机制会启动,当初始化依赖机制计算完成后,就需要决定a.go和z.go中的变量谁先初始化,这取决于呈现给编译器的文件顺序,一般来说是按文件名的字典序,但是变量间或各个包间有依赖需要另外讨论。如果z.go先被传到build系统,那么z.go的变量初始化就比a.go先一步完成。

同一个包中,变量的初始化顺序是按文件名的字典序,但同时runtime也会解析变量间依赖关系,没有依赖的变量最先初始化,init函数的执行顺序也同理。

来看下面按文件名字典序初始化的例子:

sandbox.go     

package main

import "fmt"

var _ int64 = s()

func init() {
    fmt.Println("init in sandbox.go")
}

func s() int64 {
    fmt.Println("calling s() in sandbox.go")
    return 1
}

func main() {
    fmt.Println("main")
}

a.go

package main

import "fmt"

var _ int64 = a()

func init() {
    fmt.Println("init in a.go")
}

func a() int64 {
    fmt.Println("calling a() in a.go")
    return 2
}

z.go

package main

import "fmt"

var _ int64 = z()

func init() {
    fmt.Println("init in z.go")
}

func z() int64 {
    fmt.Println("calling z() in z.go")
    return 3
}

程序输出:

calling a() in a.go
calling s() in sandbox.go
calling z() in z.go
init in a.go
init in sandbox.go
init in z.go
main

下面是按依赖关系决定初始化顺序的例子。

pack.go

package pack

import (
   "fmt"
   "test_util" // 引入test_util包
)

var Pack int = 6               

func init() {
   a := test_util.Util
   fmt.Println("init pack ", a)
}

test_util.go

package test_util

import "fmt"

var Util int = 5

func init() {
   fmt.Println("init test_util")
}

main.go

package main

import (
   "fmt"
   "pack"
   "test_util"                
)

func main() {
   fmt.Println(pack.Pack)
   fmt.Println(test_util.Util)
}

输出:

init test_util
init pack  5
6
5

由于pack包的初始化依赖test_util,因此运行时会先初始化test_util包再初始化pack包;

init函数的特性

init函数不需要传入参数也没有返回值,而且init函数是不能被其他函数调用的。

package main

import "fmt"

func init() {
    fmt.Println("init")
}

func main() {
    init()
}

上面的代码会报编译错误: undefined: init

在一个文件中也可以有多个init函数,看下面代码。

sandbox.go

package main

import "fmt"

func init() {
    fmt.Println("init 1")
}

func init() {
    fmt.Println("init 2")
}

func main() {
    fmt.Println("main")
}

utils.go

package main

import "fmt"

func init() {
    fmt.Println("init 3")
}

输出:

init 1
init 2
init 3
main

init函数的也广泛用在标准库中,比如 mathbzip2image

最常用的是初始化 不能使用初始化表达式的变量 ,也就是不能在变量声明的时候初始化的变量,看以下例子。

var square [10]int

func init() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        square[i] = i * i
    }
}

只是为了执行init函数而导入包

我们经常会在开源代码中见到有些导入的包中前面加了个下划线”_“,这表示只是想执行包中的init函数。

import _ "image/png"

image/png 包里的init函数作用是向 image 包注册png图片的解码器,见src/image/png/reader.go

func init() {
	image.RegisterFormat("png", pngHeader, Decode, DecodeConfig)
}

总结

小心并且不要滥用init函数,因为对于复杂点的项目来说,init函数的执行顺序难以捉摸。

参考文献

1.《init functions in Go》 https://medium.com/golangspec/init-functions-in-go-eac191b3860a

2. 《五分钟理解golang的init函数》 https://zhuanlan.zhihu.com/p/34211611

3.《 When is the init() function run? 》https://stackoverflow.com/questions/24790175/when-is-the-init-function-run

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