第九章:Go语言映射类型map

golang-gopher.png

1. map概述

Go语言中map字典类型时散列表(hash table)的实现,因为Go语言中将map中的每个键都看作与其对应元素的索引,所以同一个map中的键都是唯一的.

映射map功能强大之处在于能够基于键快速检索数据

map类型可以写成map[K]V ,其中所有的key必须是相同类型,所有的value也是相同类型,但是K也V可以是不同类型

2. map定义

2.1 map 声明

var 变量名 map[key-type]value-type

  • 变量名 : 就是定义一个map类型的变量名称
  • key-type : map类型数据键的类型 ,通常为 int ,string类型
  • key-value : map类型数据值得类型,可以是int ,string ,bool,map,struct等等

map 的声明不会分配内存,初始化需要make,分配内存之后才能使用

package main

import "fmt"

func main(){
    // 声明一个键为int型,值为string型的map
    var a map[int]string
    // 声明一个键为int型,值为float型的map
    var b map[int]float64
    // 声明一个键为string型,值为bool型的map
    var c map[string]bool
    // 声明一个键为string型,值为map[int]string型的map
    var d map[string]map[int]string
    fmt.Println(a)
    fmt.Println(b)
    fmt.Println(c)
    fmt.Println(d)
}

$ go run main.go
map[]
map[]
map[]
map[]

2.2 map初始化

  • map 在使用前一定要make

初始化方式1

package main

import "fmt"

func main(){
     var a map[int]string
     a  = make(map[int]string,5)
     a[1] = "a"
     a[2] = "b"
     a[5] = "e"
     a[3] = "c"
     a[6] = "f"
     fmt.Println("a = ",a)

}

$ go run main.go
a =  map[1:a 2:b 3:c 5:e 6:f]

初始化方式2

package main

import "fmt"

func main(){
    // 这种写法显得很冗余
    var b map[string]string = map[string]string{
        "A" :"left",
        "D" :"right",
        "W":"forward",
    }
    // 简化写法
    fmt.Println("b = ",b)
    var b2 = map[string]string{
        "A" :"left",
        "D" :"right",
        "W":"forward",
    }
    fmt.Println("b2 = ",b2)
}

$ go run main.go
b =  map[A:left D:right W:forward]
b2 =  map[A:left D:right W:forward]

初始化方式3

package main

import "fmt"

func main(){
    c := map[int]string{
        1:"状元",
        2:"榜眼",
        3:"探花",
    }
    fmt.Println(c)
}

$ go run main.go
map[1:状元 2:榜眼 3:探花]

初始化方式4

package main

import (
    "fmt"
)

func main(){
    e := make(map[string]string)
    e["beijing"] = "北京"
    e["shanghai"] = "上海"
    fmt.Println(e)
}

$ go run main.go
map[beijing:北京 shanghai:上海]

3. map 基本操作

3.1 增 和 改

map类型数据的增加和修改 ,仅当map中的key不存的时候是新增一个元素,当key存在再给它赋值那就是修改一个key的值了

package main

import "fmt"

func main() {
    var m = make(map[int]string)
    // 给一个map 新增成员
    m[1] = "America"
    m[2] = "China"
    m[3] = "Russia"
    fmt.Println(m)
    // 修改map的数据
    m[1] ,m[2] = m[2],m[1]
    m[3] = "Germany"
    fmt.Println(m)
}

$ go run main.go
map[1:America 2:China 3:Russia]
map[1:China 2:America 3:Germany]

3.2 删除

使用Go语言内建函数delete()删除map中的一组键值

对map执行删除元素操作时安全的,即使元素不存在,delete删除一个不存在元素返回率 0

package main

import "fmt"

func main() {
    var m = make(map[int]string)
    // 给一个map 新增元素
    m[1] = "America"
    m[2] = "China"
    m[3] = "Russia"
    fmt.Println(m)
    //删除map中的一组键值
    delete(m,1)
    fmt.Println(m)

}

$ go run main.go
map[1:America 2:China 3:Russia]
map[2:China 3:Russia]

清空map中所有元素,在Go语言中没有直接提供这样的方法和函数,那么清空一个map的唯一途径是重新make一个新的map,让原来的数据块成为"垃圾",由系统的GC执行垃圾回收

package main

import "fmt"

func main() {
    m := map[int]string{
        1:"北京",
        2:"上海",
        3:"广州",
        4:"深圳",
    }
    fmt.Println(m)
    // 清空一个map
    m = make(map[int]string)
    fmt.Println(m)
}

$ go run main.go
map[1:北京 2:上海 3:广州 4:深圳]
map[]

3.3 查找

在Go语言中map的查找设计的很简洁明确

使用下标来访问map中的元素的元素输出两个值,第一个是访问元素的值,一个是报告元素是否存在的bool值,我们一般将这个bool值命名为 ok

package main

import (
    "fmt"
)

func main(){
    var m = map[string]string{
        "name":"tom",
        "age":"99",
        "addr":"beijing",
        "work":"programer",
    }
    //判断是否找到特定的键,只需要看第二个参数返回值是true或者false就可以
    //这里的ok是一个变量,用来接收是否找到指定的键的标识
    name ,ok := m["name"]
    fmt.Println(ok) //true
    if ok{
        fmt.Println(name) // tom
    }
    //上面访问map元素的写法,可以合并成一条语句
    if addr,ok := m["addr"]; ok{
        fmt.Println(addr)
    }
    nickname,yes:= m["nickname"]
    fmt.Println(yes) // false
    fmt.Println(nickname)
}

$ go run main.go
true
tom
beijing
false

4. map遍历

map的遍历通过 for - range 结构来完成

映射map是无序的集合,所以没有办法预测键值对返回的顺序,故而每次迭代map的顺序也可能不一样.

4.1 简单map结构的遍历

package main

import "fmt"

func main() {
    var m = map[string]string{
        "name": "tom",
        "age":  "99",
        "addr": "beijing",
        "work": "programmer",
    }
    for k,v := range m{
        fmt.Printf("key : %s\t value : %s\n",k,v)
    }
}


$ go run main.go
key : addr   value : beijing
key : work   value : programmer
key : name   value : tom
key : age    value : 99

4.2 复杂map结构的遍历

package main

import "fmt"

func main(){
    var m = make(map[int]map[string]string)
    m[1] = make(map[string]string)
    m[1]["name"] = "tom"
    m[1]["age"] = "99"
    m[1]["addr"] = "bejing"
    m[2] = make(map[string]string)
    m[2]["name"] = "lucy"
    m[2]["age"] = "88"
    m[2]["addr"] = "shanghai"
    for k,v := range m{
        fmt.Println("k = ",k)
        for k1,v1 := range v{
            fmt.Println(k1,"===",v1)
        }
    }
}
$ go run main.go
k =  1
name === tom
age === 99
addr === bejing
k =  2
name === lucy
age === 88
addr === shanghai

4.3 map的比较

map和slice 一样是不能进行比较的,唯一能做的比较是和 nil 比较.

要判断两个map是否拥有相同的键和值,必须写循环判断

示例代码只展示一个思路

package main

import "fmt"

func mapCompare(x, y map[string]string) bool {
    // 比较长度
    if len(x) != len(y) {
        return false
    }
    // 比较键值
    for k, xv := range x {
        if yv, ok := y[k]; !ok || yv != xv {
            return false
        }
    }
    return true
}
func main() {
    var xm = map[string]string{
        "name": "tom",
        "addr": "beijing",
    }
    var ym = map[string]string{
        "name": "tom",
        "addr": "beijing",
    }
    // map 类型只能和nil 直接比较
    if xm == nil || ym == nil {
        fmt.Println("map xm or ym is nil")
    } else {
        fmt.Println("map xm and ym is ok")
    }
    // 比较两个map是否拥有相同的键值
     if ok := mapCompare(xm,ym) ;ok{
        fmt.Println("xm 和 ym 有相同的键和值")
     }
}
$ go run main.go
map xm and ym is ok
xm 和 ym 有相同的键和值

5. 补充点

5.1 并发读写

并发对一个map进行读写操作会引发竞态问题

package main

func main() {
    var m = make(map[int]int)
    // 并发函数不断对map进行读写的时候,发生竞态问题
    go func() {
        for {
            m[1] = 1
        }
    }()
    go func() {
        for {
            _ = m[1]
        }
    }()
    for {

    }
}

$ go run main.go
fatal error: concurrent map read and map write

面临这样的问题,可以采取的一个方案是使用 sync.Map 这是sync包的一个特殊结构,与map很不同,相比较map 是损失了性能,解决的并发读写问题,如果没有并发读写问题,直接使用map即可

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "time"
)

func main() {
    // 定义一个sync.Map类型
    var sm sync.Map
    // 给 sm 添加元素
    sm.Store("name", "zhangshan")
    sm.Store("addr", "bejing")
    sm.Store("job", "programmer")
    //获取一个元素
    name, ok := sm.Load("name")
    if ok {
        fmt.Println(name)
    }
    // 删除一个元素(安全删除)
    sm.Delete("nameNone")
    // 遍历sm中的元素
    sm.Range(func(key, value interface{}) bool {
        fmt.Println(key,"===>",value)
        return true
    })
    // 测试并发读写使用
    go func() {
        for {
            t := time.Now().Unix()
            sm.Store("name", t)
        }
    }()
    go func() {
        for {
            name, _ := sm.Load("name")
            fmt.Println(name)
        }
    }()
    for {

    }
}

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