Go语言Map

Map概念

map 是一种特殊的数据结构：一种键值（pair）对的无序集合，map 的一个元素是 key，对应的另一个元素是 value，所以这个结构也称为关联数组或字典。这是一种快速寻找值的理想结构：给定 key，可以迅速定位到对应的 value。

map 这种数据结构在其他编程语言中也称为字典（Python）、hash 和 HashTable 等。

声明与初始化

map是引用类型，可以使用如下声明：

var map1 map[keytype]valuetype
var map1 map[string]int
// [keytype] 和 valuetype 之间允许有空格，但是 gofmt 移除了空格

在声明的时候不需要知道 map 的长度，map 可以动态扩容的。map 的默认值是 nil。

key 可以是任意可以用 == 或者 != 操作符比较的类型，比如 string、int、float。所以数组、切片和结构体不能作为 key，但是指针和接口类型可以。如果要用结构体作为 key 可以提供 Key() 和 Hash() 方法，这样可以通过结构体的域计算出唯一的数字或者字符串的 key。

value 可以是任意类型的，通过使用空接口类型，我们可以存储任意值，但是使用这种类型作为值时需要先做一次类型断言。

map 传递给函数的消耗很小，在 32 位机器上占 4 个字节，64 位机器上占 8 个字节，无论实际上存储了多少数据。通过 key 在 map 中寻找值都是很快的，比线性查找快得多，但是仍然比从数组和切片的索引中直接读取要慢 100 倍，所以如果你很在乎性能的话还是建议用切片来解决问题。

map 也可以用函数作为自己的值，这样就可以用来做分支结构，key 用来选择要执行的函数。

如果 key1 是 map1 的 key，那么map1[key1] 就是对应 key1 的值，就如同数组索引符号一样（数组可以视为一种简单形式的 map，key 是从 0 开始的整数）。

key1 对应的值可以通过赋值符号来设置为 val1：map1[key1] = val1。

v := map1[key1] 可以将 key1 对应的值赋值给 v。如果 map 中没有 key1 的存在，那么 v 将被赋值为 map1 的值类型的空值。

常用的 len(map1) 方法可以获得 map 中的键值对数目，这个数目是可以伸缩的，因为 map-pairs 在运行时可以动态添加和删除。

package main
import "fmt"
func main() {
    var mapLit map[string]int
    //var mapCreated map[string]float32
    var mapAssigned map[string]int
    mapLit = map[string]int{"one": 1, "two": 2}
    mapCreated := make(map[string]float32)
    mapAssigned = mapLit
    mapCreated["key1"] = 4.5
    mapCreated["key2"] = 3.14159
    mapAssigned["two"] = 3
    fmt.Printf("Map literal at \"one\" is: %d\n", mapLit["one"])
    fmt.Printf("Map created at \"key2\" is: %f\n", mapCreated["key2"])
    fmt.Printf("Map assigned at \"two\" is: %d\n", mapLit["two"])
    fmt.Printf("Map literal at \"ten\" is: %d\n", mapLit["ten"])
}

输出结果：

Map literal at "one" is: 1
Map created at "key2" is: 3.141590
Map assigned at "two" is: 3
Mpa literal at "ten" is: 0

mapLit 说明了 map literals 的使用方法，map 可以用 {key1: val1, key2: val2} 的描述方法来初始化，就像数组和结构体一样。

map 是 引用类型，内存可以使用 make 方法来分配。

map 的初始化：var map1 = make(map[keytype]valuetype)。

也可以简写为：map1 := make(map[keytype]valuetype)。

注意：不要使用 new 构造 map，永远记得用 make 来构造

如果你错误的使用 new() 分配了一个引用对象，你会获得一个空引用的指针，相当于声明了一个未初始化的变量并且取了它的地址：mapCreated := new(map[string]float32)。接下来当我们调用：mapCreated["key1"] = 4.5 的时候，编译器会报错： invalid operation: mapCreated[“key1”] (index of type *map[string]float32).

为了说明值可以是任意类型的，这里给出了一个使用 func() int 作为值的 map：

package main
import "fmt"
func main() {
    mf := map[int]func() int{
        1: func() int { return 10 },
        2: func() int { return 20 },
        5: func() int { return 50 },
    }
    fmt.Println(mf)
}

输出结果为：map[1:0x10903be0 5:0x10903ba0 2:0x10903bc0]，整型都被映射到了函数地址。

map 容量

和数组不同，map 可以根据新增的 key-value 动态的伸缩，因此它不存在固定长度或者最大限制。但是你也可以选择标明 map 的初始容量 capacity，就像这样：make(map[keytype]valuetype, cap)。例如：

map2 := make(map[string]float32, 100)

当 map 增长到容量上限的时候，如果再增加新的 key-value ，map 的大小会自动加 1。所以出于性能的考虑，对于大的 map 或者会快速扩张的 map，最好先指定最大的容量。

用切片作为 map 的值

既然一个 key 只能对应一个 value，而 value 又是一个原始类型，那么如果一个 key 要对应多个值怎么办？

例如：当我们要处理 unix 机器上的所有进程，以父进程（pid 为整型）作为 key，所有的子进程（以所有子进程的 pid 组成的切片）作为 value。通过将 value 定义为 []int 类型或者其他类型的切片，就可以优雅的解决这个问题。

mp1 := make(map[int][]int)
mp2 := make(map[int]*[]int)

判断键值是否存在及删除元素

判断 map1 中是否存在 key1。在上面的例子中，我们已经见过可以使用 val1 = map1[key1] 的方法获取 key1 对应的值 val1。如果 map 中不存在 key1，val1 就是一个值类型的空值。

这样我们就没法区分到底是 key1 不存在，还是它对应的 value 就是空值。

为了解决这个问题，我们可以这么用：val1, isPresent = map1[key1]

isPresent 返回一个 bool 值，如果 key1 存在于 map1，val1 就是 key1 对应的 value 值，并且 isPresent为true；如果 key1 不存在，val1 就是一个空值，并且 isPresent 会返回 false。

如果你只是想判断某个 key 是否存在而不关心它对应的值到底是多少，你可以这么做：

_, ok := map1[key1]
// 如果key1存在则ok == true，否则ok为false

从 map1 中删除 key1，直接 delete(map1, key1) 就可以。如果 key1 不存在，该操作不会产生错误。

map排序

map 默认是无序的，不管是按照 key 还是按照 value 默认都不排序。

如果你想为 map 排序，需要将 key（或者 value）拷贝到一个切片，再对切片排序（使用 sort 包），然后可以使用切片的 for-range 方法打印出所有的 key 和 value。

// the telephone alphabet:
package main
import (
    "fmt"
    "sort"
)
var (
    barVal = map[string]int{"alpha": 34, "bravo": 56, "charlie": 23,
                            "delta": 87, "echo": 56, "foxtrot": 12,
                            "golf": 34, "hotel": 16, "indio": 87,
                            "juliet": 65, "kili": 43, "lima": 98}
)
func main() {
    fmt.Println("unsorted:")
    for k, v := range barVal {
        fmt.Printf("Key: %v, Value: %v / ", k, v)
    }
    keys := make([]string, len(barVal))
    i := 0
    for k, _ := range barVal {
        keys[i] = k
        i++
    }
    sort.Strings(keys)
    fmt.Println()
    fmt.Println("sorted:")
    for _, k := range keys {
        fmt.Printf("Key: %v, Value: %v / ", k, barVal[k])
    }
}

输出结果：

unsorted:
Key: bravo, Value: 56 / Key: echo, Value: 56 / Key: indio, Value: 87 / Key: juliet, Value: 65 / Key: alpha, Value: 34 / Key: charlie, Value: 23 / Key: delta, Value: 87 / Key: foxtrot, Value: 12 / Key: golf, Value: 34 / Key: hotel, Value: 16 / Key: kili, Value: 43 / Key: lima, Value: 98 /
sorted:
Key: alpha, Value: 34 / Key: bravo, Value: 56 / Key: charlie, Value: 23 / Key: delta, Value: 87 / Key: echo, Value: 56 / Key: foxtrot, Value: 12 / Key: golf, Value: 34 / Key: hotel, Value: 16 / Key: indio, Value: 87 / Key: juliet, Value: 65 / Key: kili, Value: 43 / Key: lima, Value: 98 /

提示：如果你想要一个排序的列表你最好使用结构体切片，这样会更有效：

type name struct {
    key string
    value int
}