Go语言中的 map

map 类型是一个无序的键值对集合;由键(key)和值(value)组成;在一个 map 中,键是唯一的,在集合中不能有两个相同的键。

声明语法

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var name map[key_type]value_type
  • name 为 map 的变量名
  • key_type 为键的类型
  • value_type 为键对应的值类型

Tips:

  • keyvalue 的类型可以相同,也可以不相同
  • key 的类型必须支持 ==!= 两种比较操作;如果没有办法比较 map 中的key 是否相同,那么这些 key 就不能作为 mapkey
  • 函数类型、map 类型和切片只支持与 nil 的比较,而不支持同类型两个变量的比较,否则会编译报错
  • 如果没有显示地赋予 map 变量初始值,则 map 类型变量的默认值为 nil
  • map 类型的变量必须显示初始化后才能使用,否则会导致程序进程异常退出

显示赋值 map 类型的两种方式

复合字面值

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package main

import "fmt"

func main() {
    m := map[int]string{} // 或者 var m map[int]string = map[int]string{}
	m[1] = "go programming"
	fmt.Printf("m[1]: %s", m[1]) // m[1]: go programming
}

显示初始化 map 类型变量 m,虽然 m 中没有任何键值对,但变量 m 也不等同于初值 nilmap 的变量,此时对其操作不会引起程序异常。

在Go语言中,var books map[string]interface{}var books map[string]interface{}{}的区别是:

  • var books map[string]interface{}声明了一个名为 books 的 map 变量,但没有为其分配内存空间。这意味着books 是一个空的 map,无法进行任何操作。
  • var books map[string]interface{}{}声明了一个名为 books 的 map 变量,并为其分配了内存空间。这意味着books 是一个空的 map,但可以进行操作,如添加、删除和检索键值对。

使用 make 内置函数

分为不显示指定容量和显示指定初始容量两种;map 类型的容量不会受限于它的初始容量,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。

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package main

import "fmt"

func main() {
	var books = make(map[string]float64)
	var notes = make(map[string]float64, 8) // 初始容量为8
	books["en"] = 23.34
	notes["en"] = 3.0
	fmt.Printf("books en: %f, notes en: %f\n", books["en"], notes["en"]) // books en: 23.340000, notes en: 3.000000
}

map 变量的传递开销

map 是引用类型,也就是 map 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",不是值拷贝,所以开销是固定的,函数内部对 map 类型参数的修改在函数外部也是可见的。

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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]
}

在 main 函数中定义了一个 m 的 map,传递给 foo 函数进行修改值,将 11 赋值给key1,将 12 赋值给 key2,然后再次打印 main 函数中的 m 时,m 中的 key1 和 key2 已经被修改。

map 的基本操作

插入新的键值对

如果插入的 key 不存在则新建一个 key 并赋值,如果存在,则替换。

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package main

import "fmt"

func main() {
	m := map[int]string{}
	m[1] = "go programming"
	fmt.Printf("m[1]: %s\n", m[1]) // m[1]: go programming
	m[1] = "replace origion value"
	fmt.Printf("替换后的值:%s\n", m[1]) // 替换后的值:replace origion value
}

获取键值对数量

通过内置函数 len 获取当前遍历那个已经存储的键值对数量。不能对 map 变量调用 cap 来获取当前容量

go 复制代码
package main

import "fmt"

func main() {
	m := map[string]int{
		"key1": 1,
		"key2": 2,
	}

	fmt.Println(len(m)) // 2
	m["key3"] = 3
	fmt.Println(len(m)) // 3
}

查找和数据读取

判断某个 key 是否存在;使用 "comma ok" 惯用法对 map 进行键查找和键值读取操作。

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package main

import "fmt"

func main() {
	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
	fmt.Printf("v: %d", v) // v: 0 int 类型零值
}

删除数据

使用内置函数 delete 来删除 map 中的数据;delete 函数是从 map 中删除键的唯一方法;即使传给 delete 的键在 map 中并不存在,delete 函数的执行也不会失败,也不会抛出运行时的异常。

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package main

import "fmt"

func main() {
	m := map[string]int{
		"key1": 13,
		"key2": 22,
	}

	fmt.Println(m)    // map[key1:13 key2:22]
    // 第一个参数是 map 类型变量,第二个参数就是要删除的键
	delete(m, "key2") // 删除"key2"
	fmt.Println(m)    // map[key1:13]
}

遍历 map 中的键值数据

go 复制代码
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")
}

多次遍历

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package main

import "fmt"

func iteration(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++ {
		iteration(m)
	}
}

// 输出结果
// { [1, 11] [2, 12] [3, 13] }
// { [1, 11] [2, 12] [3, 13] }
// { [3, 13] [1, 11] [2, 12] }

对同一个map做多次遍历的时候,每次遍历元素的次序都不相同。

Tips:

  • 不要依赖 map 的元素遍历顺序。
  • map 不是线程安全的,不支持并发读写。
  • 不要尝试获取 map 中元素(value)的地址。

实操:实现一个对 map 进行稳定次序遍历的方法

思路:用一个有序结构存储 key, 如 slice,然后遍历这个slice,用 key 获取值。

go 复制代码
package main

import (
	"fmt"
	"sort"
)

func main() {
	var m map[int]string = map[int]string{
		1: "value-1",
		2: "value-2",
		3: "value-3",
	}

	for i := 0; i < 3; i++ {
		itrater(m)
	}
}

func itrater(m map[int]string) {
	var keys []int
	for k := range m {
		keys = append(keys, k)
	}
	sort.Ints(keys)
	fmt.Printf("{ ")
	for _, key := range keys {
		fmt.Printf("[%d, %s] ", key, m[key])
	}
	fmt.Printf("}\n")
}

// 输出结果
// { [1, value-1] [2, value-2] [3, value-3] }
// { [1, value-1] [2, value-2] [3, value-3] }
// { [1, value-1] [2, value-2] [3, value-3] }
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