go基础07-了解map实现原理并高效使用

对于C程序员出身的Gopher来说，map类型是和切片、interface一样能让他们感受到Go语言先进性的重要语法元素。map类型也是Go语言中最常用的数据类型之一。

go 中 map 怎么表现？

一些有关Go语言的中文教程或译本将map称为字典或哈希表，但在这里我选择不译，直接使用map。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（key-value，后续我们会直接使用key和value分别表示键和值）。

map类型不支持“零值可用”，未显式赋初值的map类型变量的零值为nil。对处于零值状态的map变量进行操作将会导致运行时panic：

var m map[string]int // m = nil
m["key"] = 1 // panic: assignment to entry in nil map

简单来说就是不能不赋值，只对key 赋值是不行的。

我们必须对map类型变量进行显式初始化后才能使用它。
和切片一样，创建map类型变量有两种方式：

• 一种是使用复合字面值，

1）使用复合字面值创建map类型变量
// $GOROOT/src/net/status.go
var statusText = map[int]string{
StatusOK: "OK",
StatusCreated: "Created",
StatusAccepted: "Accepted",
...
}

• 一种是使用make这个预声明的内置函数。

2）使用make创建map类型变量
// $GOROOT/src/net/client.go
icookies = make(map[string][]*Cookie)
// $GOROOT/src/net/h2_bundle.go
http2commonLowerHeader = make(map[string]string, len(common))

和切片一样，map也是引用类型，将map类型变量作为函数参数传入不会有很大的性能损耗，并且在函数内部对map变量的修改在函数外部也是可见的，比如下面的例子：

func foo(m map[string]int) {m["key1"] = 11m["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]
}

map的基本操作

1. 插入数据

面对一个非nil的map类型变量，我们可以向其中插入符合map类型定义的任意键值对。
Go运行时会负责map内部的内存管理，因此除非是系统内存耗尽，我们不用担心向map中插入数据的数量。

m := make(map[K]V)
m[k1] = v1
m[k2] = v2
m[k3] = v3

如果key已经存在于map中，则该插入操作会用新值覆盖旧值：

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

m["key1"] = 11 // 11会覆盖掉旧值1
m["key3"] = 3 // map[key1:11 key2:2 key3:3]

2. 获取数据个数

和切片一样，map也可以通过内置函数len获取当前已经存储的数据个数：

m := map[string]int {
"key1" : 1,
"key2" : 2,
}
fmt.Println(len(m)) // 2
m["key3"] = 3
fmt.Println(len(m)) // 3

3. 查找和数据读取

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。我们可以使用“comma ok”惯用法来进行查找：

_, ok := m["key"]
if !ok {
// "key"不在map中
}

这里我们并不关心某个key对应的value，而仅仅关心某个key是否在map中，因此我们
使用空标识符（blank identifier）忽略了可能返回的数据值，而仅关心ok的值是否为
true（表示在map中）。

如果要读取key对应的value的值，我们可能会写出下面这样的代码：

m := map[string]int
m["key1"] = 1
m["key2"] = 2
v := m["key1"]
fmt.Println(v) // 1
v = m["key3"]
fmt.Println(v) // 0

上面的代码在key存在于map中（如“key1”）的情况下是没有问题的。但是如果key不
存在于map中（如“key3”），我们看到v仍然被赋予了一个“合法”值0，这个值是value
类型int的零值。在这样的情况下，我们无法判定这个0是“key3”对应的值还是
因“key3”不存在而返回的零值。为此我们还需要借助“comma ok”惯用法

m := map[string]int
v, ok := m["key"]
if !ok {
// "key"不在map中
}
fmt.Println(v)

我们需要通过ok的值来判定key是否存在于map中。只有当ok = true时，所获得的
value值才是我们所需要的。综上，Go语言的一个最佳实践是总是使用“comma ok”惯用法读取map中的值。

4. 删除数据

我们借助内置函数delete从map中删除数据：

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

注意，即便要删除的数据在map中不存在，delete也不会导致panic。

5. 遍历数据

我们可以像对待切片那样通过for range语句对map中的数据进行遍历：

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")
}

我们看到对同一map做多次遍历，遍历的元素次序并不相同。这是因为Go运行时在初始
化map迭代器时对起始位置做了随机处理。因此千万不要依赖遍历map所得到的元素次序。

如果你需要一个稳定的遍历次序，那么一个比较通用的做法是使用另一种数据结构来
按需要的次序保存key，比如切片：

import "fmt"
func doIteration(sl []int, m map[int]int) {
fmt.Printf("{ ")
for _, k := range sl { // 按切片中的元素次序迭代
v, ok := m[k]
if !ok {
continue
}
fmt.Printf("[%d, %d] ", k, v)
}
fmt.Printf("}\n")
}
func main() {
var sl []int
m := map[int]int{
1: 11,
2: 12,
3: 13,
}
for k, _ := range m {
sl = append(sl, k) // 将元素按初始次序保存在切片中
}
for i := 0; i < 3; i++ {
doIteration(sl, m)
}
}
$go run map_stable_iterate.go
{ [1, 11] [2, 12] [3, 13] }
{ [1, 11] [2, 12] [3, 13] }
{ [1, 11] [2, 12] [3, 13] }