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Go 复合类型之字典类型使用教程示例

开发者 https://www.devze.com 2023-11-21 12:29 出处:网络 作者: 贾维斯Echo
目录一、map类型介绍1.1 什么是 map 类型?1.2 map 类型特性二.map 变量的声明和初始化2.1 方法一:使用 make 函数声明和初始化(推荐)2.2 方法二:使用复合字面值声明初始化 map 类型变量三.map 变量的传
目录
  • 一、map类型介绍
    • 1.1 什么是 map 类型?
    • 1.2 map 类型特性
  • 二.map 变量的声明和初始化
    • 2.1 方法一:使用 make 函数声明和初始化(推荐)
    • 2.2 方法二:使用复合字面值声明初始化 map 类型变量
  • 三.map 变量的传递开销(map是引用传递)
    • 四.map 的内部实现
      • 4.1 map 类型在 Go 运行时层实现的示意图
      • 4.2 初始状态
      • 4.3 tophash 区域
      • 4.4 key 存储区域
      • 4.5 value 存储区域
    • 五.map 扩容
      • 六.map 与并发
        • 七、map 的基本操作
          • 7.1 修改和更新键值对
          • 7.2 批量更新和修改(合并同类型map)
          • 7.3 获取键值对数量
          • 7.4 查找和数据读取(判断某个键是否存在)
            • 7.4.1 查找和数据读取 map 语法格式
            • 7.4.2 实现get 方法查找map 对应的key
          • 7.5 使用delete()函数删除键值对
            • 7.6 遍历 map 中的键值数据
            • 八、Map的相等性

              一、map类型介绍

              1.1 什么是 map 类型?

              map 是 Go 语言提供的一种抽象数据类型,它表示一组无序的键值对。用 key 和 value 分别代表 map 的键和值。而且,map 集合中每个 key 都是唯一的:

              Go 复合类型之字典类型使用教程示例

              和切片类似,作为复合类型的 map,它在 Go 中的类型表示也是由 key 类型与 value 类型组成的,就像下面代码:

              map[key_type]value_type

              key 与 value 的类型可以相同,也可以不同:

              map[string]string // key与value元素的类型相同
              map[int]string    // key与value元素的类型不同

              如果两个 map 类型的 key 元素类型相同,value 元素类型也相同,那么我们可以说它们是同一个 map 类型,否则就是不同的 map 类型。

              这里,我们要注意,map 类型对 value 的类型没有限制,但是对 key 的类型却有严格要求,因为 map 类型要保证 key 的唯一性因此在这里,你一定要注意:函数类型、map 类型自身,以及切片类型是不能作为 map 的 key 类型的。比如下面这段代码:

              // 函数类型不能作为key,因为函数类型是不可比较的
              func keyFunc() {}
              m := make(map[string]int)
              m[keyFunc] = 1 // 编译错误
              // map类型不能作为key
              m1 := make(map[string]int)
              m[m1] = 1 // 编译错误
              // 切片类型不能作为key,因为切片是可变长度的,它们的内容可能会在运行时更改
              s1 := []int{1,2,3}  
              m[s1] = 1 // 编译错误

              上面代码中,试图使用函数类型、map类型和切片类型作为key都会导致编译错误。

              这是因为Go语言在实现map时,需要比较key是否相等,因此key需要支持==比较。但函数、map和切片类型的相等性比较涉及内存地址,无法简单判断,所以不能作为key。所以,key 的类型必须支持“==”和“!=”两种比较操作符

              还需要注意的是,在 Go 语言中,函数类型、map 类型自身,以及切片只支持与 nil 的比较,而不支持同类型两个变量的比较。如果像下面代码这样,进行这些类型的比较,Go 编译器将会报错:

              s1 := make([]int, 1)
              s2 := make([]int, 2)
              f1 := func() {}
              f2 := func() {}
              m1 := make(map[int]string)
              m2 := make(map[int]string)
              println(s1 == s2) // 错误:invalid operation: s1 == s2 (slice can only be compared to nil)
              println(f1 == f2) // 错误:invalid operation: f1 == f2 (func can only be compared to nil)
              println(m1 == m2) // 错误:invalid operation: m1 == m2 (map can only be compared to nil)

              1.2 map 类型特性

              在Go中,map具有以下特性:

              • 无序性map中的键值对没有固定的顺序,遍历时可能不按照添加的顺序返回键值对。
              • php态增长map是动态的,它会根据需要自动增长以容纳更多的键值对,不需要预先指定大小。
              • 零值: 如果未初始化一个map,它将是nil,并且不能存储键值对。需要使用make函数来初始化一个map
              • 键的唯一性: 在同一个map中,每个键只能出现一次。如果尝试使用相同的键插入多次,新值将覆盖旧值。
              • 查询效率高map的查询操作通常非常快,因为它使用哈希表来存储数据,这使得通过键查找值的时间复杂度接近常数。
              • 引用类型map是一种引用类型,多个变量可以引用并共享同一个map实例。

              二.map 变量的声明和初始化

              和切片一样,为 map 类型变量显式赋值有两种方式:一种是使用复合字面值;另外一种是使用 make 这个预声明的内置函数。

              2.1 方法一:使用 make 函数声明和初始化(推荐)

              这是最常见和推荐的方式,特别是在需要在map中添加键值对之前初始化ma编程p的情况下。使用make函数可以为map分配内存并进行初始化。

              // 使用 make 函数声明和初始化 map
              myMap := make(map[keyType]valueType,capacity)

              其中:

              • keyType 是键的类型。
              • valueType 是值的类型。
              • capacity表示map的初始容量,它是可选的,可以省略不写。

              例如:和切片通过 make 进行初始化一样,通过 make 的初始化方式,我们可以为 map 类型变量指定键值对的初始容量,但无法进行具体的键值对赋值,就像下面代码这样:

              // 创建一个存储整数到字符串的映射
                  m1 := make(map[int]string) // 未指定初始容量
                  m1[1] = "key"
                  fmt.Println(m1)

              map 类型的容量不会受限于它的初始容量值,当其中的键值对数量超过初始容量后,Go 运行时会自动增加 map 类型的容量,保证后续键值对的正常插入,比如下面这段代码:

              m2 := make(map[int]string, 2) // 指定初始容量为2
                  m2[1] = "One"
                  m2[2] = "Two"
                  m2[3] = "Three"
                  fmt.Println(m2) // 输出:map[1:One 2:Two 3:Three] ,并不会报错
                  fmt.Println(len(m2)) // 此时,map容量已经变为3

              总结:使用make函数初始化的map是空的,需要在后续代码中添加键值对。

              mm := make(map[int]string)
                  fmt.Println(mm) // 输出 map[]

              2.2 方法二:使用复合字面值声明初始化 map 类型变量

              和切片类型变量一样,如果我们没有显式地赋予 map 变量初值,map 类型变量的默认值为 nil,比如,我们来看下面这段代码:

              var m map[string]int
              
              if m == nil {
                  fmt.Println("Map is nil")
              } else {
                  fmt.Println("Map is not nil")
              }

              不过切片变量和 map 变量在这里也有些不同。初值为零值 nil 的切片类型变量,可以借助内置的 append 的函数进行操作,这种在 Go 语言中被称为“零值可用”。定义“零值可用”的类型,可以提升我们开发者的使用体验,我们不用再担心变量的初始状态是否有效。比如,创建一个存储字符串到整数的映射,但 map 类型,因为它内部实现的复杂性,无法“零值可用”。所以,如果我们对处于零值状态的 map 变量直接进行操作,就会导致运行时异常(panic),从而导致程序进程异常退出:

              var m map[string]int // m = nil
              m["key"] = 1         // 发生运行时异常:panic: assignment to entry in nil map

              所以,我们必须对 map 类型变量进行显式初始化后才能使用。我们先来看这句代码:

              m := map[int]string{}

              这里,我们显式初始化了 map 类型变量 m。不过,你要注意,虽然此时 map 类型变量 m 中没有任何键值对,但变量 m 也不等同于初值为 nil 的 map 变量。这个时候,我们对 m 进行键值对的插入操作,不会引发运行时异常。

              这里我们再看看怎么通过稍微复杂一些的复合字面值,对 map 类型变量进行初始化:

              m1 := map[int][]string{
                  1: []string{"val1_1", "val1_2"},
                  3: []string{"val3_1", "val3_2", "val3_3"},
                  7: []string{"val7_1"},
              }
              
              type Position struct { 
                  x float64 
                  y float64
              }
              
              m2 := map[Position]string{
                  Position{29.935523, 52.568915}: "school",
                  Position{25.352594, 113.304361}: "shopping-mall",
                  Position{73.224455, 111.804306}: "hospital",
              }

              我们看到,上面代码虽然完成了对两个 map 类型变量 m1 和 m2 的显式初始化,但不知道你有没有发现一个问题,作为初值的字面值似乎有些“臃肿”。你看,作为初值的字面值采用了复合类型的元素类型,而且在编写字面值时还带上了各自的元素类型,比如作为 map[int] []string 值类型的[]string,以及作为 map[Position]string 的 key 类型的 Position。

              别急!针对这种情况,Go 提供了“语法糖”。这种情况下,Go 允许省略字面值中的元素类型。因为 map 类型表示中包含了 key 和 value 的元素类型,Go 编译器已经有足够的信息,来推导出字面值中各个值的类型了。我们以 m2 为例,这里的显式初始化代码和上面变量 m2 的初始化代码是等价的:

              m2 := map[Position]string{
                  {29.935523, 52.568915}: "school",
                  {25.352594, 113.304361}: "shopping-mall",
                  {73.224455, 111.804306}: "hospital",
              }

              综上,这种方式通常用于创建具有初始值的map。在这种情况下,不需要使用make函数。map的声明方式如下:

              // 使用字面量声明和初始化 map
              myMap := map[keyType]valueType{
                  key1: value1,
                  key2: value2,
                  // ...
              }

              其中:

              • keyType 是键的类型
              • valueType 是值的类型
              • 然后使用大括号 {} 包围键值对

              三.map 变量的传递开销(map是引用传递)

              和切片类型一样,map 也是引用类型。这就意味着 map 类型变量作为参数被传递给函数或方法的时候,实质上传递的只是一个“描述符”,而不是整个 map 的数据拷贝,所以这个传递的开销是固定的,而且也很小。

              并且,当 map 变量被传递到函数或方法内部后,我们在函数内部对 map 类型参数的修改在函数外部也是可见的。比如你从这个示例中就可以看到,函数 foo 中对 map 类型变量 m 进行了修改,而这些修改在 foo 函数外也可见。

              package main
              import "fmt"
              func foo(m map[string]int) {
                  m["key1"] = 11
                  m["key2"] = 12
              }
              func main() {
                  m := map[string]int{
                      "key1": 1,
                      "key2": 2,
                  }
                  fmt.Println(m) // map[key1:1 key2:2]  
                  foo(m)
                  fmt.Println(m) // map[key1:11 key2:12] 
              }

              所以,map 引用类型当 map 被赋值为一个新变量的时候,它们指向同一个内部数据结构。因此,当改变其中一个变量,就会影响到另一变量。

              四.map 的内部实现

              4.1 map 类型在 Go 运行时层实现的示意图

              和切片相比,map 类型的内部实现要更加复杂。Go 运行时使用一张哈希表来实现抽象的 map 类型。运行时实现了 map 类型操作的所有功能,包括查找、插入、删除等。在编译阶段,Go 编译器会将 Go 语法层面的 map 操作,重写成运行时对应的函数调用。大致的对应关系是这样的:

              // 创建map类型变量实例
              m := make(map[keyType]valType, capacityhint) → m := runtime.makemap(maptype, capacityhint, m)
              // 插入新键值对或给键重新赋值
              m["key"] = "value" → v := runtime.mapassign(maptype, m, "key") v是用于后续存储value的空间的地址
              // 获取某键的值 
              v := m["key"]      → v := runtime.mapAccess1(maptype, m, "key")
              v, ok := m["key"]  → v, ok := runtime.mapaccess2(maptype, m, "key")
              // 删除某键
              delete(m, "key")   → runtime.mapdelete(maptype, m, “key”)

              这是 map 类型在 Go 运行时层实现的示意图:

              Go 复合类型之字典类型使用教程示例

              我们可以看到,和切片的运行时表示图相比,map 的实现示意图显然要复杂得多。接下来,我们结合这张图来简要描述一下 map 在运行时层的实现原理。接下来我们来看一下一个 map 变量在初始状态、进行键值对操作后,以及在并发场景下的 Go 运行时层的实现原理。

              4.2 初始状态

              从图中我们可以看到,与语法层面 map 类型变量(m)一一对应的是 *runtime.hmap 的实例,即 runtime.hmap 类型的指针,也就是我们前面在讲解 map 类型变量传递开销时提到的 map 类型的描述符。hmap 类型是 map 类型的头部结构(header),它存储了后续 map 类型操作所需的所有信息,包括:

              Go 复合类型之字典类型使用教程示例

              真正用来存储键值对数据的是桶,也就是 bucket,每个 bucket 中存储的是 Hash 值低 bit 位数值相同的元素,默认的元素个数为 BUCKETSIZE(值为 8,Go 1.17 版本中在 $GOROOT/src/cmd/compile/internal/reflectdata/reflect.go 中定义,与 runtime/map.go 中常量 bucketCnt 保持一致)。

              当某个 bucket(比如 buckets[0]) 的 8 个空槽 slot)都填满了,且 map 尚未达到扩容的条件的情况下,运行时会建立 overflow bucket,并将这个 overflow bucket 挂在上面 bucket(如 buckets[0])末尾的 overflow 指针上,这样两个 buckets 形成了一个链表结构,直到下一次 map 扩容之前,这个结构都会一直存在。

              从图中我们可以看到,每个 bucket 由三部分组成,从上到下分别是 tophash 区域、key 存储区域和 value 存储区域。

              4.3 tophash 区域

              当我们向 map 插入一条数据,或者是从 map 按 key 查询数据的时候,运行时都会使用哈希函数对 key 做哈希运算,并获得一个哈希值(hashcode)。这个 hashcode 非常关键,运行时会把 hashcode“一分为二”来看待,其中低位区的值用于选定 bucket,高位区的值用于在某个 bucket 中确定 key 的位置。我把这一过程整理成了下面这张示意图,你理解起来可以更直观:

              Go 复合类型之字典类型使用教程示例

              因此,每个 bucket 的 tophash 区域其实是用来快速定位 key 位置的,这样就避免了逐个 key 进行比较这种代价较大的操作。尤其是当 key 是 size 较大的字符串类型时,好处就更突出了。这是一种以空间换时间的思路。

              4.4 key 存储区域

              接着,我们看 tophash 区域下面是一块连续的内存区域,存储的是这个 bucket 承载的所有 key 数据。运行时在分配 bucket 的时候需要知道 key 的 Size。那么运行时是如何知道 key 的 size 的呢?

              当我们声明一个 map 类型变量,比如 var m map[string]int 时,Go 运行时就会为这个变量对应的特定 map 类型,生成一个 runtime.maptype 实例。如果这个实例已经存在,就会直接复用。maptype 实例的结构是这样的:

              type maptype struct {
                  typ        _type
                  key        *_type
                  elem       *_type
                  bucket     *_type // internal type representing a hash bucket
                  keysize    uint8  // size of key slot
                  elemsize   uint8  // size of elem slot
                  bucketsize uint16 // size of bucket
                  flags      uint32
              }

              我们可以看到,这个实例包含了我们需要的 map 类型中的所有"元信息"。我们前面提到过,编译器会把语法层面的 map 操作重写成运行时对应的函数调用,这些运行时函数都有一个共同的特点,那就是第一个参数都是 maptype 指针类型的参数。

              Go 运行时就是利用 maptype 参数中的信息确定 key 的类型和大小的map 所用的 hash 函数也存放在 maptype.key.alg.hash(key, hmap.hash0) 中。同时 maptype 的存在也让 Go 中所有 map 类型都共享一套运行时 map 操作函数,而不是像 C++ 那样为每种 map 类型创建一套 map 操作函数,这样就节省了对最终二进制文件空间的占用。

              4.5 value 存储区域

              我们再接着看 key 存储区域下方的另外一块连续的内存区域,这个区域存储的是 key 对应的 value。和 key 一样,这个区域的创建也是得到了 maptype 中信息的帮助。Go 运行时采用了把 key 和 value 分开存储的方式,而不是采用一个 kv 接着一个 kv 的 kv 紧邻方式存储,这带来的其实是算法上的复杂性,但却减少了因内存对齐带来的内存浪费。

              我们以 map[int8]int64 为例,看看下面的存储空间利用率对比图:

              Go 复合类型之字典类型使用教程示例

              你会看到,当前 Go 运行时使用的方案内存利用效率很高,而 kv 紧邻存储的方案在 map[int8]int64 这样的例子中内存浪费十分严重,它的内存利用率是 72/128=56.25%,有近一半的空间都浪费掉了。

              另外,还有一点我要跟你强调一下,如果 key 或 value 的数据长度大于一定数值,那么运行时不会在 bucket 中直接存储数据,而是会存储 key 或 value 数据的指针。目前 Go 运行时定义的最大 key 和 value 的长度是这样的:

              // $GOROOT/src/runtime/map.go
              const (
                  maxKeySize  = 128
                  maxElemSize = 128
              )

              五.map 扩容

              我们前面提到过,map 会对底层使用的内存进行自动管理。因此,在使用过程中,当插入元素个数超出一定数值后,map 一定会存在自动扩容的问题,也就是怎么扩充 bucket 的数量,并重新在 bucket 间均衡分配数据的问题。

              那么 map 在什么情况下会进行扩容呢?Go 运行时的 map 实现中引入了一个 LoadFact编程客栈or(负载因子),当 count > LoadFactor * 2^B 或 overflow bucket 过多时,运行时会自动对 map 进行扩容。目前 Go 1.17 版本 LoadFactor 设置为 6.5(loadFactorNum/loadFactorDen)。这里是 Go 中与 map 扩容相关的部分源码:

              /android/ $GOROOT/src/runtime/map.go
              const (
                ... ...
                loadFactorNum = 13
                loadFactorDen = 2
                ... ...
              )
              func mapassign(t *maptype, h *hmap, key unsafe.Pointer) unsafe.Pointer {
                ... ...
                if !h.growing() && (overLoadFactor(h.count+1, h.B) || tooManyOverflowBuckets(h.noverflow, h.B)) {
                  hashGrow(t, h)
                  goto again // Growing the table invalidates everything, so try again
                }
                ... ...
              }

              这两方面原因导致的扩容,在运行时的操作其实是不一样的。如果是因为 overflow bucket 过多导致的“扩容”,实际上运行时会新建一个和现有规模一样的 bucket 数组,然后在 assign 和 delete 时做排空和迁移。

              如果是因为当前数据数量超出 LoadFactor 指定水位而进行的扩容,那么运行时会建立一个两倍于现有规模的 bucket 数组,但真正的排空和迁移工作也是在 assign 和 delete 时逐步进行的。原 bucket 数组会挂在 hmap 的 oldbuckets 指针下面,直到原 buckets 数组中所有数据都迁移到新数组后,原 buckets 数组才会被释放。你可以结合下面的 map 扩容示意图来理解这个过程,这会让你理解得更深刻一些:

              Go 复合类型之字典类型使用教程示例

              六.map 与并发

              接着我们来看一下 map 和并发。从上面的实现原理来看,充当 map 描述符角色的 hmap 实例自身是有状态的(hmap.flags),而且对状态的读写是没有并发保护的。所以说 map 实例不是并发写安全的,也不支持并发读写。如果我们对 map 实例进行并发读写,程序运行时就会抛出异常。你可以看看下面这个并发读写 map 的例子:

              package main
              import (
                  "fmt"
                  "time"
              )
              func doIteration(m map[int]int) {
                  for k, v := range m {
                      _ = fmt.Sprintf("[%d, %d] ", k, v)
                  }
              }
              func doWrite(m map[int]int) {
                  for k, v := range m {
                      m[k] = v + 1
                  }
              }
              func main() {
                  m := map[int]int{
                      1: 11,
                      2: 12,
                      3: 13,
                  }
                  go func() {
                      for i := 0; i < 1000; i++ {
                          doIteration(m)
                      }
                  }()
                  go func() {
                      for i := 0; i < 1000; i++ {
                          doWrite(m)
                      }
                  }()
                  time.Sleep(5 * time.Second)
              }

              运行这个示例程序,我们会得到下面的执行错误结果:

              fatal error: concurrent map iteration and map write

              不过,如果我们仅仅是进行并发读,map 是没有问题的。而且,Go 1.9 版本中引入了支持并发写安全的 sync.Map 类型,可以在并发读写的场景下替换掉 map。如果你有这方面的需求,可以查看一下sync.Map 的手册。

              另外,你要注意,考虑到 map 可以自动扩容,map 中数据元素的 value 位置可能在这一过程中发生变化,所以 Go 不允许获取 map 中 value 的地址,这个约束是在编译期间就生效的。下面这段代码就展示了 Go 编译器识别出获取 map 中 value 地址的语句后,给出的编译错误:

              p := &m[key]  // cannot take the address of m[key]
              fmt.Println(p)

              七、map 的基本操作

              7.1 修改和更新键值对

              首先 nil 的 map 类型变量,我们可以在其中插入符合 map 类型定义的任意新键值对。插入新键值对只需要把 value 赋值给 map 中对应的 key 就可以了:

              // 创建并初始化一个 map
              myMap := make(map[string]int)
              myMap["apple"] = 1
              myMap["banana"] = 2

              不需要自己判断数据有没有插入成功,因为 Go 会保证插入总是成功的。不过,如果我们插入新键值对的时候,某个 key 已经存在于 map 中了,那我们的插入操作就会用新值覆盖旧值:

              // 修改键 "apple" 对应的值
              myMap["apple"] = 3
              // 更新键 "cherry" 对应的值,如果键不存在则创建新键值对
              myMap["cherry"] = 4
              // 打印修改后的 map
              fmt.编程客栈Println(myMap) // 输出: map[apple:3 banana:2 cherry:4]

              从这段代码中,您可以看到如何执行以下操作:

              • 修改键 "apple" 对应的值:使用myMap["apple"] = 3这行代码,将键 "apple" 对应的值从原来的 1 修改为 3。
              • 更新键 "cherry" 对应的值:使用myMap["cherry"] = 4这行代码,更新了键 "cherry" 对应的值为 4。如果键 "cherry" 不存在于map中,这行代码会创建一个新的键值对。
              • 打印修改后的 map:最后使用fmt.Println(myMap)打印整个修改后的map,以显示更新后的键值对。

              7.2 批量更新和修改(合并同类型map)

              在Go中,可以使用循环遍历另一个map,然后使用遍历的键值对来批量更新或修改目标map的键值对。以下是一个实现类似于python字典的update()方法的步骤:

              • 创建一个目标map,它将被更新或修改。
              • 创建一个源map,其中包含要合并到目标map的键值对。
              • 遍历源map的键值对。
              • 对于每个键值对,检查它是否存在于目标map中。

                • 如果存在,将目标map中的值更新为源map中的值。
                • 如果不存在,将源map中的键值对添加到目标map中。
              • 最终,目标map将包含源map中的所有键值对以及更新后的值。

              以下是具体的Go代码示例:

              package main
              import (
                  "fmt"
              )
              func updateMap(target map[string]int, source map[string]int) {
                  for key, value := range source {
                      target[key] = value
                  }
              }
              func main() {
                  // 创建目标 map
                  targetMap := map[string]int{
                      "apple":  1,
                      "banana": 2,
                  }
                  // 创建源 map,包含要更新或修改的键值对
                  sourceMap := map[string]int{
                      "apple":  3, // 更新 "apple" 的值为 3
                      "cherry": 4, // 添加新的键值对 "cherry": 4
                  }
                  // 调用 updateMap 函数,将源 map 合并到目标 map 中
                  updateMap(targetMap, sourceMap)
                  // 打印更新后的目标 map
                  fmt.Println(targetMap) // 输出:map[apple:3 banana:2 cherry:4]
              }

              7.3 获取键值对数量

              要获取一个map中键值对的数量(也称为长度),可以使用Go语言的len函数。len函数返回map中键值对的数量。以下是获取map中键值对数量的示例:

              // 创建并初始化一个 map
                  myMap := map[string]int{
                      "apple":  1,
                      "banana": 2,
                      "cherry": 3,
                  }
                  // 使用 len 函数获取 map 的键值对数量
                  count := len(myMap)
                  // 打印键值对数量
                  fmt.Println("键值对数量:", count)

              不过,这里要注意的是我们不能对 map 类型变量调用 cap,来获取当前容量,这是 map 类型与切片类型的一个不同点。

              7.4 查找和数据读取(判断某个键是否存在)

              7.4.1 查找和数据读取 map 语法格式

              Go语言中有个判断map中键是否存在的特殊写法,格式如下:

              value, ok := map[key]

              其中:

              • myMap 是目标map,您希望在其中查找键。
              • key 是您要查找的键。
              • value 是一个变量,如果键存在,它将存储键对应的值,如果键不存在,则会获得值类型的零值。
              • ok 是一个布尔值,用于指示键是否存在。如果键存在,oktrue;如果键不存在,okfalse

              map 类型更多用在查找和数据读取场合。所谓查找,就是判断某个 key 是否存在于某个 map 中。Go 语言的 map 类型支持通过用一种名为“comma ok”的惯用法,进行对某个 key 的查询。接下来我们就用“comma ok”惯用法改造一下上面的代码:

              m := make(map[string]int)
              v, ok := m["key1"]
              if !ok {
                  // "key1"不在map中
              }
              // "key1"在map中,v将被赋予"key1"键对应的value

              我们看到,这里我们通过了一个布尔类型变量 ok,来判断键“key1”是否存在于 map 中。如果存在,变量 v 就会被正确地赋值为键“key1”对应的 value。

              不过,如果我们并不关心某个键对应的 value,而只关心某个键是否在于 map 中,我们可以使用空标识符替代变量 v,忽略可能返回的 value:

              m := make(map[string]int)
              _, ok := m["key1"]
              ... ...

              因此,你一定要记住:在 Go 语言中,请使用“comma ok”惯用法对 map 进行键查找和键值读取操作。

              7.4.2 实现get 方法查找map 对应的key

              在Go中,要实现类似Python字典的get()方法,可以编写一个函数,该函数接受一个map、一个键以及一个默认值作为参数。函数将尝试从map中获取指定键的值,如果键不存在,则返回默认值。以下是实现类似get()方法的步骤:

              • 创建一个函数,命名为get,该函数接受三个参数:map、键和默认值。
              • 在函数中,使用键来尝试从map中获取对应的值。
              • 如果值存在,返回该值;如果不存在,则返回默认值空字符串。
              package main
              import (
                  "fmt"
              )
              // 实现类似 Python 字典的 get() 方法
              func get(myMap map[string]string, key string) string {
                  value, ok := myMap[key]
                  if !ok {
                      return ""
                  }
                  return value
              }
              func main() {
                  // 创建并初始化一个 map
                  myMap := map[string]string{
                      "apple":  "red",
                      "banana": "yellow",
                      "cherry": "red",
                  }
                  // 使用 get() 方法获取键 "apple" 的值,如果不存在返回空字符串
                  appleValue := get(myMap, "apple")
                  fmt.Println("Color of 'apple':", appleValue)
                  // 使用 get() 方法获取键 "tangerine" 的值,如果不存在返回空字符串
                  grapeValue := get(myMap, "tangerine")
                  if grapeValue == "" {
                      fmt.Println("没有获取到tangerine的对应的值!")
                  } else {
                      fmt.Println("Color of 'tangerine':", grapeValue)
                  }
              }

              运行此代码将输出:

              Color of 'apple': red

              没有获取到tangerine的对应的值!

              7.5 使用delete()函数删除键值对

              使用delete()内建函数从map中删除一组键值对,delete()函数的格式如下:

              delete(map, key)

              其中:

              • map:表示要删除键值对的map
              • key:表示要删除的键值对的键

              使用 delete 函数的情况下,传入的第一个参数是我们的 map 类型变量,第二个参数就是我们想要删除的键。我们可以看看这个代码示例:

              m := map[string]int {
                "key1" : 1,
                "key2" : 2,
              }
              fmt.Println(m) // map[key1:1 key2:2]
              delete(m, "key2") // 删除"key2"
              fmt.Println(m) // map[key1:1]

              7.6 遍历 map 中的键值数据

              最后,我们来说一下如何遍历 map 中的键值数据。这一点虽然不像查询和读取操作那么常见,但日常开发中我们还是有这个需求的。在 Go 中,遍历 map 的键值对只有一种方法,那就是像对待切片那样通过 for range 语句对 map 数据进行遍历。我们看一个例子:

              package main
              import "fmt"
              func main() {
                  m := map[int]int{
                      1: 11,
                      2: 12,
                      3: 13,
                  }
                  fmt.Printf("{ ")
                  for k, v := range m {
                      fmt.Printf("[%d, %d] ", k, v)
                  }
                  fmt.Printf("}\n")
              }

              你看,通过 for range 遍历 map 变量 m,每次迭代都会返回一个键值对,其中键存在于变量 k 中,它对应的值存储在变量 v 中。我们可以运行一下这段代码,可以得到符合我们预期的结果:

              { [1, 11] [2, 12] [3, 13] }

              如果我们只关心每次迭代的键,我们可以使用下面的方式对 map 进行遍历:

              for k, _ := range m { 
                // 使用k
              }

              当然更地道的方式是这样的:

              for k := range m {
                // 使用k
              }

              如果我们只关心每次迭代返回的键所对应的 value,我们同样可以通过空标识符替代变量 k,就像下面这样:

              for _, v := range m {
                // 使用v
              }

              不过,前面 map 遍历的输出结果都非常理想,给我们的表象好像是迭代器按照 map 中元素的插入次序逐一遍历。那事实是不是这样呢?我们再来试试,多遍历几次这个 map 看看。

              我们先来改造一下代码:

              package main
              import "fmt"
              func doIteration(m map[int]int) {
                  fmt.Printf("{ ")
                  for k, v := range m {
                      fmt.Printf("[%d, %d] ", k, v)
                  }
                  fmt.Printf("}\n")
              }
              func main() {
                  m := map[int]int{
                      1: 11,
                      2: 12,
                      3: 13,
                  }
                  for i := 0; i < 3; i++ {
                      doIteration(m)
                  }
              }

              运行一下上述代码,我们可以得到这样结果:

              { [1, 11] [2, 12] [3, 13] }

              { [2, 12] [3, 13] [1, 11] }

              { [1, 11] [2, 12] [3, 13] }

              我们可以看到,对同一 map 做多次遍历的时候,每次遍历元素的次序都不相同。这是 Go 语言 map 类型的一个重要特点,也是很容易让 Go 初学者掉入坑中的一个地方。所以这里你一定要记住:程序逻辑千万不要依赖遍历 map 所得到的的元素次序。

              八、Map的相等性

              map 之间不能使用 == 操作符判断,== 只能用来检查 map 是否为 nil

              func main() {
                  map1 := map[string]int{
                      "one": 1,
                      "two": 2,
                  }
                  map2 := map1
                  if map1 ==nil{
                      fmt.Println("map1为空")
                  }else {
                      fmt.Println("map1不为空")
                  }
                  if map1 == map2 { // 直接报错,不能直接比较
                  }
              }

              以上就是Go 复合类型之字典类型介绍的详细内容,更多关于Go 复合类型之字典类型介绍的资料请关注编程客栈(www.devze.com)其它相关文章!

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