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2022/10/19阅读:14主题:默认主题

理解 Go 中的 Map

理解 Go 中的 Map

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  20. 在 Go 中导入包

大多数现代编程语言都有_字典_或_哈希_类型的概念。这些类型通常用于以成对的方式存储数据,其中的key映射到value

在 Go 中,_map_ 数据类型就是大多数程序员认为的字典类型。它将键映射到值,形成键值对,是 Go 中存储数据的一种有效方式。一个 map 的构造是通过使用关键字 map,然后是方括号中的键数据类型 [ ],接着是值数据类型。然后将键值对放在大括号的两侧 { } 中。

map[key]value{}

通常在 Go 中使用 map 来保存相关数据,例如 ID 中包含的信息。一个有数据的 map 看起来像这样。

map[string]string{"name""Sammy""animal""shark""color""blue""location""ocean"}

除了大括号外,整个 map 中还有冒号连接键值对。冒号左边的字是键。键值可以是 Go 中可比较的类型,如 stringsints 等。

示例 map 中的键是:

  • "name"
  • "animal"
  • "color"
  • "location"

冒号右边的字是值,值可以是任何数据类型。示例 map 中的值是:

  • "Sammy"
  • "shark"
  • "blue"
  • "ocean"

像其他数据类型一样,你可以将 map 存储在一个变量内,并将其打印出来:

sammy := map[string]string{"name""Sammy""animal""shark""color""blue""location""ocean"}
fmt.Println(sammy)

输出为:

Output
map[animal:shark color:blue location:ocean name:Sammy]

键值对的顺序可能发生了变化。在 Go 中,map 数据类型是无序的。无论顺序如何,键值对将保持不变,你能够根据键值关系来访问数据。

获取 map 元素

你可以通过引用相关的键来获取一个 map 的值。由于 map 提供了存储数据的键值对,它们可以成为你的 Go 程序中重要而有用的东西。

如果你想获取 Sammy 的用户名,你可以通过调用 sammy["name"] 来实现;持有你的 map 和相关键的变量。我们把它打印出来:

fmt.Println(sammy["name"])

输出的值如下:

Output
Sammy

map 的行为就像一个数据库;而不是像分片那样调用一个整数来获得一个特定的索引值,你把一个值分配给一个键,然后调用这个键来获得它的相关值。

通过调用键 name,你会得到该键的值,也就是 Sammy

类似地,你可以用同样的格式调用 sammy 映射中的其余值:

fmt.Println(sammy["animal"])
// returns shark
    
fmt.Println(sammy["color"])
// returns blue
    
fmt.Println(sammy["location"])
// returns ocean

通过利用 map 数据类型中的键值对,你可以引用键来查询值。

键和值

与某些编程语言不同,Go 没有任何方便的函数来列出 map 的键或值。比如 Python 可以用 .keys() 方法来查看所有的键。然而,它允许通过使用 range 操作符来进行迭代查看:

for key, value := range sammy {
    fmt.Printf("%q is the key for the value %q\n", key, value)
}

当在 Go 中对一个 map 进行 range 遍历时,它将返回两个值。第一个值是键,第二个值是值。Go 将以正确的数据类型创建这些变量。在这个例子中,map 的键是一个 string,所以 key 也将是一个字符串。value 也是一个字符串:

Output
animal" is the key for the value "shark"
"
color" is the key for the value "blue"
"
location" is the key for the value "ocean"
"
name" is the key for the value "Sammy"

要获得一个只有键的列表,你可以再次使用 range 操作符。你可以只声明一个变量,只访问键:

keys := []string{}
    
for key := range sammy {
    keys = append(keys, key)
}
fmt.Printf("%q", keys)

程序一开始就声明了一个切片来存储你的键。

只输出 map 的所有键:

Output
["color" "location" "name" "animal"]

同样,这些键没有被排序。如果你想对它们进行排序,你可以使用sort包中的 sort.Strings 函数:

sort.Strings(keys)

使用这个函数,你会收到以下输出:

Output
["animal" "color" "location" "name"]

你可以使用同样的模式来检索一个 map 中的值。在下一个例子中,你预先分配了切片以避免分配,从而使程序更有效率:

sammy := map[string]string{"name""Sammy""animal""shark""color""blue""location""ocean"}
    
items := make([]stringlen(sammy))
    
var i int
    
for _, v := range sammy {
    items[i] = v
    i++
}
fmt.Printf("%q", items)

首先,你声明一个切片来存储键;因为你知道需要多少个元素,你可以通过定义切片的大小来避免潜在的内存分配。然后你声明索引变量。由于你不想要这个键而使用 _ 操作符,当开始循环时,忽略这个键的值。输出将如下:

Output
["ocean" "Sammy" "shark" "blue"]

要查看一个 map 中的元素数量,可以使用内置的len函数:

sammy := map[string]string{"name""Sammy""animal""shark""color""blue""location""ocean"}
fmt.Println(len(sammy))

输出展示 map 中的元素数量:

Output
4

尽管 Go 没有提供获取键和值的便利函数,但在需要时只需要几行代码就可以检索到键和值。

检查存在性

当请求的键不存在时,Go 中的 map 将为 map 的值类型返回零值。正因为如此,你需要用另一种方法来区分存储零值和不存在的键。

我们来查询 map 中的一个不存在的键,并看看返回的值:

counts := map[string]int{}
fmt.Println(counts["sammy"])

你会看到一下输出:

Output
0

即使键 sammy 不在 map 中,Go 仍然返回 0 。这是因为值的数据类型是 int,由于 Go 中所有的变量都有零值,所以它返回的是 0 的零值。

在很多情况下,这是不可取的,会导致你的程序出现错误。在查找 map 中的值时,Go 可以返回两个值。这第二个值是一个 bool 类型,如果找到了键,则为 true ,如果没有找到键,则为 false。在 Go 中,惯用变量名为 ok。尽管你可以把捕捉第二个参数的变量命名为任何名字,但在 Go 中,ok 是一种惯用方式:

count, ok := counts["sammy"]

如果键 sammy 存在于 counts map 中,那么 ok 将是 true。否则,ok 将是 false

你可以使用 ok 变量来决定在你的程序中做什么:

if ok {
    fmt.Printf("Sammy has a count of %d\n", count)
else {
    fmt.Println("Sammy was not found")
}

输出结果如下:

Output
Sammy was not found

在 Go 中,你可以将变量声明和条件检查与 if/else 相结合。这使得你可以使用一个单一的语句来进行这种检查:

if count, ok := counts["sammy"]; ok {
    fmt.Printf("Sammy has a count of %d\n", count)
else {
    fmt.Println("Sammy was not found")
}

在 Go 中从 map 中查询一个值时,检查其是否存在是很好的做法,以避免程序中出现错误。

修改 map

map 是一个可变的数据结构,所以你可以修改它们。让我们在本节中看看添加和删除 map 的元素。

增加和修改 map 的元素

在不使用方法或函数的情况下,你可以向 map 添加键值对。你可以使用 map 的变量名,然后是方括号中的键值 [ ],并使用 = 操作符来设置一个新值:

map[key] = value

你可以通过在一个名为 usernames 的 map 上添加一个键值对来看到这个行为:

usernames := map[string]string{"Sammy""sammy-shark""Jamie""mantisshrimp54"}
    
usernames["Drew"] = "squidly"
fmt.Println(usernames)

输出将展示 map 中新的 Drew:squidly 键值对:

Output
map[Drew:squidly Jamie:mantisshrimp54 Sammy:sammy-shark]

因为 map 是无序返回的,这一对键值可以出现在 map 输出的任何地方。如果你程序后面使用 usernames 的 map,它将包括新加的这个键值对。

你也可以使用这个语法来修改一个键的值。在这种情况下,你引用一个现有的键,并传递一个不同的值给它。

考虑一个名为 followers 的 map,它记录某个网络上用户的粉丝。用户 drew 今天的粉丝增加了,所以你需要更新 drew 键的整数值。可以使用 Println() 函数来检查 map 是否被修改:

followers := map[string]int{"drew"305"mary"428"cindy"918}
followers["drew"] = 342
fmt.Println(followers)

以下输出了 drew 更新后的值:

Output
map[cindy:918 drew:342 mary:428]

你可以用这种方法将键值对添加到用户输入的 map 中。让我们写一个快速程序 usernames.go,它在命令行上运行,允许用户输入,以增加更多的名字和相关的用户名:

usernames.go

package main
    
import (
    "fmt"
    "strings"
)
    
func main() {
    usernames := map[string]string{"Sammy""sammy-shark""Jamie""mantisshrimp54"}
    
    for {
        fmt.Println("Enter a name:")
    
        var name string
        _, err := fmt.Scanln(&name)
    
        if err != nil {
            panic(err)
        }
    
        name = strings.TrimSpace(name)
    
        if u, ok := usernames[name]; ok {
            fmt.Printf("%q is the username of %q\n", u, name)
            continue
        }
    
        fmt.Printf("I don't have %v's username, what is it?\n", name)
    
        var username string
        _, err = fmt.Scanln(&username)
    
        if err != nil {
            panic(err)
        }
    
        username = strings.TrimSpace(username)
    
        usernames[name] = username
    
        fmt.Println("Data updated.")
    }
}

usernames.go 中,你首先定义 map。然后设置了一个循环来迭代名字。你要求用户输入一个名字,并声明一个变量来存储它。接下来检查是否有错误;如果有,程序将以 panic 退出。因为 Scanln 捕获了整个输入,包括回车,你需要从输入中删除空格;你可以用 strings.TrimSpace 函数来做这个。

if 代码块检查名字是否存在于 map 中并打印反馈。如果名字是存在的,则继续回到循环的顶部。如果名字不在 map 中,它会向用户提供反馈,然后会要求提供一个新的用户名。程序再次检查,看是否有错误。如果没有错误,它就去掉回车键,将用户名的值分配给名字键,然后打印出数据被更新的反馈。

让我们在命令行上运行该程序:

go run usernames.go

你将看到如下输出:

Output
Enter a name:
Sammy
"sammy-shark" is the username of "Sammy"
Enter a name:
Jesse
I don't have Jesse's username, what is it?
JOctopus
Data updated.
Enter a name:

完成测试后,可以通过 CTRL + C 键退出程序。

这展示了你如何以交互方式修改 map。对于这个特殊的程序,只要你用 CTRL + C 退出程序,你就会丢失所有的数据,除非你实现了处理读写文件的方法。

总结一下,你可以用 map[key] = value 语法向 map 添加元素或修改值。

删除 map 的元素

正如你可以在 map 数据类型中添加键值对和改变数值一样,你也可以在 map 中删除元素。

要从一个 map 中删除一个键值对,你可以使用内置函数 delete()。第一个参数是你想要删除的 map。第二个参数是你要删除的键:

delete(map, key)

我们定义一个名为 permission 的 map:

permissions := map[int]string{1"read"2"write"4"delete"8"create"16:"modify"}

你不再需要 modify 变量,所以你要把它从 map 上删除。然后,你要打印出 map,以确认它被删除。

permissions := map[int]string{1"read"2"write"4"delete"8"create"16"modify"}
delete(permissions, 16)
fmt.Println(permissions)

输出如下:

Output
map[1:read 2:write 4:delete 8:create]

这一行 delete(permissions, 16)permissions map 中移除键值对 16: "modify"

如果你想清除一个 map 的所有值,你可以通过把它设置为一个相同类型的空 map 来实现。这将创建一个新的空 map 来使旧的 map 被垃圾收集器清除。

让我们删除 permissions map 中的所有元素:

permissions = map[int]string{}
fmt.Println(permissions)

输出展示 map 为空:

Output
map[]

因为 map 是可变的数据类型,它们可以被添加、修改、删除和清除元素。

总结

本教程探讨了 Go 中的 map 数据结构。map 是由键值对组成的,提供了一种不依赖索引的数据存储方式。这使得我们可以根据其含义和与其他数据类型的关系来检索数值。


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