《Go语言实战》笔记(六) | Go Map

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书里把Map翻译为映射,我觉得太硬,所以这篇文章里,我还是用英文Map。

Map是一种数据结构,是一个集合,用于存储一系列无序的键值对。它基于键存储的,键就像一个索引一样,这也是Map强大的地方,可以快速快速检索数据,键指向与该键关联的值。

内部实现

Map是给予散列表来实现,就是我们常说的Hash表,所以我们每次迭代Map的时候,打印的Key和Value是无序的,每次迭代的都不一样,即使我们按照一定的顺序存在也不行。

Map的散列表包含一组桶,每次存储和查找键值对的时候,都要先选择一个桶。如何选择桶呢?就是把指定的键传给散列函数,就可以索引到相应的桶了,进而找到对应的键值。

这种方式的好处在于,存储的数据越多,索引分布越均匀,所以我们访问键值对的速度也就越快,当然存储的细节还有很多,大家可以参考Hash相关的知识,这里我们只要记住Map存储的是无序的键值对集合

声明和初始化

Map的创建有make函数,Map字面量。make函数我们用它创建过切片,除此之外,它还可以涌来创建Map。

dict:=make(map[string]int)

示例中创建了一个键类型为string的,值类型为int的map。现在创建好之后,这个map是空的,里面什么都没有,我们给存储一个键值对。

dict := make(map[string]int)
dict["张三"] = 43

存储了一个Key为张三的,Value为43的键值对数据。

此外还有一种使用map字面量的方式创建和初始化map,对于上面的例子,我们可以同等实现。

dict := map[string]int{"张三":43}

使用一个大括号进行初始化,键值对通过:分开,如果要同时初始化多个键值对,使用逗号分割。

dict := map[string]int{"张三":43,"李四":50}

当然我们可以不指定任何键值对,也就是一个空map。

dict := map[string]int{}

不管怎么样,使用map的字面量创建一定要带上大括号。如果我们要创建一个nil的Map怎么做呢?nil的Map是未初始化的,所以我们可以只声明一个变量,既不能使用map字面量,也不能使用make函数分配内存。

var dict map[string]int

这样就好了,但是这样我们是不能操作存储键值对的,必须要初始化后才可以,比如使用make函数,为其开启一块可以存储数据的内存,也就是初始化。

var dict map[string]int
dict = make(map[string]int)
dict["张三"] = 43
fmt.Println(dict)

Map的键可以是任何值,键的类型可以是内置的类型,也可以是结构类型,但是不管怎么样,这个键可以使用==运算符进行比较,所以像切片、函数以及含有切片的结构类型就不能用于Map的键了,因为他们具有引用的语义,不可比较。

对于Map的值来说,就没有什么限制了,切片这种在键里不能用的,完全可以用在值里。

使用Map

Map的使用很简单,和数组切片差不多,数组切片是使用索引,Map是通过键。

dict := make(map[string]int)
dict["张三"] = 43

以上示例,如果键张三存在,则对其值修改,如果不存在,则新增这个键值对。

获取一个Map键的值也很简单,和存储差不多,还是给予上面的例子。

age := dict["张三"]

在Go Map中,如果我们获取一个不存在的键的值,也是可以的,返回的是值类型的零值,这样就会导致我们不知道是真的存在一个为零值的键值对呢,还是说这个键值对就不存在。对此,Map为我们提供了检测一个键值对是否存在的方法。

age,exists := dict["李四"]

看这个例子,和获取键的值没有太大区别,只是多了一个返回值。第一个返回值是键的值;第二个返回值标记这个键是否存在,这是一个boolean类型的变量,我们判断它就知道该键是否存在了。这也是Go多值返回的好处。

如果我们想删除一个Map中的键值对,可以使用Go内置的delete函数。

delete(dict,"张三")

delete函数接受两个参数,第一个是要操作的Map,第二个是要删除的Map的键。

delete函数删除不存在的键也是可以的,只是没有任何作用。

想要遍历Map的话,可以使用for range风格的循环,和遍历切片一样。

dict := map[string]int{"张三": 43}
for key, value := range dict {
    fmt.Println(key, value)
}

这里的range 返回两个值,第一个是Map的键,第二个是Map的键对应的值。这里再次强调,这种遍历是无序的,也就是键值对不会按既定的数据出现,如果想安顺序遍历,可以先对Map中的键排序,然后遍历排序好的键,把对应的值取出来,下面看个例子就明白了。

func main() {
    dict := map[string]int{"王五": 60, "张三": 43}
    var names []string
    for name := range dict {
        names = append(names, name)
    }
    sort.Strings(names) //排序
    for _, key := range names {
        fmt.Println(key, dict[key])
    }
}

这个例子里有个技巧,range 一个Map的时候,也可以使用一个返回值,这个默认的返回值就是Map的键。

在函数间传递Map

函数间传递Map是不会拷贝一个该Map的副本的,也就是说如果一个Map传递给一个函数,该函数对这个Map做了修改,那么这个Map的所有引用,都会感知到这个修改。

func main() {
    dict := map[string]int{"王五": 60, "张三": 43}
    modify(dict)
    fmt.Println(dict["张三"])
}

func modify(dict map[string]int) {
    dict["张三"] = 10
}

上面这个例子输出的结果是10,也就是说已经被函数给修改了,可以证明传递的并不是一个Map的副本。这个特性和切片是类似的,这样就会更高,因为复制整个Map的代价太大了。

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