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Go言語のdeferを解説: 効率的な後処理でリソース管理を最適化

2025-02-20更新日: 2025-02-20

Go言語のdeferは、関数実行の最後に処理を自動で呼び出す仕組みです。

リソースの解放やログ出力など、後処理を簡潔に記述できるため効率的にコードを書くことができます。

この記事では、基本的な使い方と注意点を紹介します。

目次から探す

基本的な使い方
実務での利用例
注意点
応用パターン
- 匿名関数との併用
- 関数のネスト時の挙動
まとめ

基本的な使い方

deferの基本構文

deferは関数の終了時に指定した関数を実行する機能です。

主にリソースのクローズや後処理に利用されるため、コードがシンプルに記述できるメリットがあります。

以下のサンプルコードは、単純な後処理を示しています。

package main
import "fmt"
func main() {
    fmt.Println("処理開始")
    // deferで後処理を登録。ここでは「後処理実行」と表示する。
    defer fmt.Println("後処理実行")
    fmt.Println("処理終了")
}

処理開始
処理終了
後処理実行

実行タイミングと順序

deferで登録した関数は、関数の終了直前に登録された逆順で実行されます。

これは、リソース解放の順序を逆にする場合に便利です。

こちらのサンプルコードで動作順序を確認できます。

複数defer呼び出しの場合

複数のdeferがある場合、最後に登録されたdeferから順に実行されます。

以下のコードでは、3つのdeferが登録されており、逆の順番で出力されます。

package main
import "fmt"
func main() {
    defer fmt.Println("後処理3")
    defer fmt.Println("後処理2")
    defer fmt.Println("後処理1")
    fmt.Println("メイン処理")
}

メイン処理
後処理1
後処理2
後処理3

引数評価のタイミング

deferで呼び出す関数の引数は、defer宣言時に評価されます。

つまり、呼び出し時点の値がそのまま保持されるため、後から値が変更されても影響しません。

次の例でその挙動を確認できます。

package main
import "fmt"
func printValue(val int) {
    fmt.Println("値:", val)
}
func main() {
    value := 10
    // 登録時にvalueの値が評価される
    defer printValue(value)
    // その後、valueの値を変更してもdeferに影響はない
    value = 20
    fmt.Println("メイン処理完了")
}

メイン処理完了
値: 10

実務での利用例

ファイル操作での利用

ファイル操作時は、ファイルを開いた後に必ずクローズ処理が必要です。

deferを利用することで、ファイルクローズ処理を確実に実行することができます。

下記はシンプルなファイル操作のサンプルコードです。

package main
import (
    "fmt"
    "os"
)
func main() {
    // ファイルをオープンする。ファイルが存在するか確認しましょう。
    file, err := os.Open("example.txt")
    if err != nil {
        fmt.Println("ファイルオープンエラー:", err)
        return
    }
    // 関数終了時にファイルをクローズする
    defer file.Close()
    fmt.Println("ファイル処理中")
    // ファイル処理のコードをここに記述する
}

ファイル処理中

ネットワーク接続のクローズ処理

ネットワーク通信の場合も接続終了時のクローズ処理が必要です。

deferを使うことで、確実に接続を閉じる処理を行えます。

以下はサンプルコードです。

package main
import (
    "fmt"
    "net"
)
func main() {
    // ネットワーク接続を確立するサンプル。エラー処理も実施する。
    conn, err := net.Dial("tcp", "example.com:80")
    if err != nil {
        fmt.Println("接続エラー:", err)
        return
    }
    // 関数終了時に接続をクローズする
    defer conn.Close()
    fmt.Println("接続成功。通信処理中")
    // 通信処理のコードをここに記述する
}

接続成功。通信処理中

エラー処理との組み合わせ

エラーが発生した場合でもdeferにより後処理が実行されるため、リソースの解放漏れを防ぐことができます。

以下のコードは、エラー処理とdeferを組み合わせた例です。

package main
import "fmt"
func processResource() error {
    // リソース処理の例として、常にエラーを返す
    return fmt.Errorf("リソース処理エラー")
}
func main() {
    // 後処理としてリソース開放のメッセージを登録
    defer fmt.Println("リソース解放処理")
    if err := processResource(); err != nil {
        fmt.Println("エラー発生:", err)
        return
    }
    fmt.Println("処理成功")
}

エラー発生: リソース処理エラー
リソース解放処理

注意点

パフォーマンスへの影響

deferは非常に便利ですが、普段の処理に比べて少しパフォーマンスに影響する場合があります。

特に大量のdefer呼び出しがループ内で使用される場合、そのオーバーヘッドが気になることがあります。

必要に応じて、最適な使い方を心がけることが大切です。

ループ内での使用時の注意

ループ内でdeferを使用すると、ループの各イテレーションで登録されたdeferがすぐに解放されず、関数の終了まで保持されるため、メモリ使用量が増加する可能性があります。

ループ内でリソース解放を行う場合、できるだけループ外での使用や他の方法を検討することが望ましいです。

メモリ管理の観点

deferで登録された関数は、関数が終了するまでメモリに保持されます。

特に大きな構造体や複雑な処理を含む場合、メモリ管理に注意が必要です。

そのため、必要最小限の利用と適切なタイミングでの利用が重要となります。

応用パターン

匿名関数との併用

deferは匿名関数と併用することで、柔軟な後処理が実現できます。

匿名関数を用いると、後処理内で追加のロジックを簡単に記述できるため、局所的な変数の状態に応じた処理などを行うことが可能です。

以下のサンプルコードは、匿名関数を使った例です。

package main
import "fmt"
func main() {
    count := 5
    // 匿名関数内で変数countを利用。defer予約時にクロージャにより状態が引き継がれる。
    defer func(c int) {
        fmt.Println("匿名後処理:", c)
    }(count)
    // countの値を変更しても、deferに渡した値はすでに評価済みとなる
    count = 10
    fmt.Println("メイン処理完了")
}

メイン処理完了
匿名後処理: 5

関数のネスト時の挙動

関数内にさらに関数をネストした場合、内側の関数内で登録したdeferも、そこから抜ける際に実行される仕様です。

この仕組みを利用することで、各スコープごとに後処理を実装できます。

以下の例では、内側の関数でのdeferの動作を示しています。

package main
import "fmt"
func innerFunction() {
    defer fmt.Println("内側の関数の後処理")
    fmt.Println("内側の関数の処理開始")
    // 内側の関数内のロジック
    fmt.Println("内側の関数の処理終了")
}
func main() {
    defer fmt.Println("外側の関数の後処理")
    fmt.Println("外側の関数の処理開始")
    innerFunction()
    fmt.Println("外側の関数の処理終了")
}

外側の関数の処理開始
内側の関数の処理開始
内側の関数の処理終了
内側の関数の後処理
外側の関数の処理終了
外側の関数の後処理

返り値への影響

関数の返り値として名前付き変数を利用している場合、deferで後処理内でその変数を書き換えると、返り値にも影響が出ることがあります。

下記の例は、名前付き返り値を利用してその挙動を確認できるコードです。

package main
import "fmt"
// 名前付き返り値resultを利用
func computeValue() (result int) {
    result = 5
    defer func() {
        // 名前付き返り値resultに1を加算する
        result += 1
    }()
    return result
}
func main() {
    value := computeValue()
    fmt.Println("計算結果:", value)
}