Go語言映射內(nèi)部實(shí)現(xiàn)及基礎(chǔ)功能實(shí)戰(zhàn)

更新時(shí)間：2022年03月21日 17:28:06 作者：山河已無恙

這篇文章主要為大家介紹了Go語言映射的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)和基礎(chǔ)功能實(shí)戰(zhàn)，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪<BR>

寫在前面

嗯，學(xué)習(xí)GO，所以有了這篇文章博文內(nèi)容為《GO語言實(shí)戰(zhàn)》讀書筆記之一主要涉及映射相關(guān)知識(shí)

你要愛就要像一個(gè)癡情的戀人那樣去愛，像一個(gè)忘死的夢(mèng)者那樣去愛，視他人之疑目如盞盞鬼火，大膽去走你的夜路。——史鐵生《病隙碎筆》

映射的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)和基礎(chǔ)功能

映射是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是用于存儲(chǔ)一系列無序的鍵值對(duì)。類比Java里的Map，Python里的字典，可以理解為以哈希值做索引，期望索引可以在一定的連續(xù)內(nèi)存范圍內(nèi)的類似數(shù)組的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

映射里基于鍵來存儲(chǔ)值。映射功能強(qiáng)大的地方是，能夠基于鍵快速檢索數(shù)據(jù)。鍵就像索引一樣，指向與該鍵關(guān)聯(lián)的值。

內(nèi)部實(shí)現(xiàn)

映射是一個(gè)集合，可以使用類似處理數(shù)組和切片的方式迭代映射中的元素。但映射是無序的集合,無序的原因是映射的實(shí)現(xiàn)使用了散列表.

映射的散列表包含一組桶。

在存儲(chǔ)、刪除或者查找鍵值對(duì)的時(shí)候，所有操作都要先選擇一個(gè)桶。把操作映射時(shí)指定的鍵傳給映射的散列函數(shù)，就能選中對(duì)應(yīng)的桶。

這個(gè)散列函數(shù)的目的是生成一個(gè)索引，這個(gè)索引最終將鍵值對(duì)分布到所有可用的桶里。對(duì) Go 語言的映射來說，生成的散列鍵的一部分，具體來說是低位（LOB），被用來選擇桶。

在這里插入圖片描述

桶的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。映射使用兩個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)數(shù)據(jù),

第一個(gè)是數(shù)組，內(nèi)部存儲(chǔ)用于選擇桶的散列鍵的高八位值。用于區(qū)分每個(gè)鍵值對(duì)要存在桶里的那一項(xiàng)。第二個(gè)是字節(jié)數(shù)組，用于存儲(chǔ)鍵值對(duì)。該字節(jié)數(shù)組先依次存儲(chǔ)了這個(gè)桶里所有的鍵，之后依次存儲(chǔ)了這個(gè)桶里所有的值。實(shí)現(xiàn)這種鍵值對(duì)的存儲(chǔ)方式目的在于減少每個(gè)桶所需的內(nèi)存。

映射存儲(chǔ)的增加，索引分布越均勻，訪問鍵值對(duì)的速度就越快,隨著映射存儲(chǔ)的增加，索引分布越均勻，訪問鍵值對(duì)的速度就越快。映射通過合理數(shù)量的桶來平衡鍵值對(duì)的分布

創(chuàng)建和初始化

Go 語言中有很多種方法可以創(chuàng)建并初始化映射，可以使用內(nèi)置的make 函數(shù)，也可以使用映射字面量。

package main
import (
	"fmt"
)
func main() {
	// 創(chuàng)建一個(gè)映射，鍵的類型是 string，值的類型是 int
	dict := make(map[string]int)
	// 創(chuàng)建一個(gè)映射，鍵和值的類型都是 string
	// 使用兩個(gè)鍵值對(duì)初始化映射
	dict_ := map[string]string{"Red": "#da1337", "Orange": "#e95a22"}
	fmt.Println(dict)
	fmt.Print(dict_)
}
======
map[]
map[Orange:#e95a22 Red:#da1337]

創(chuàng)建映射時(shí)，更常用的方法是使用映射字面量。映射的初始長(zhǎng)度會(huì)根據(jù)初始化時(shí)指定的鍵值對(duì)的數(shù)量來確定。

映射的鍵可以是任何值。這個(gè)值的類型可以是內(nèi)置的類型，也可以是結(jié)構(gòu)類型，只要這個(gè)值可以使用==運(yùn)算符做比較

切片、函數(shù)以及包含切片的結(jié)構(gòu)類型由于具有引用語義，不能作為映射的鍵，使用這些類型會(huì)造成編譯錯(cuò)誤

package main
import (
	"fmt"
)
func main() {
	// 創(chuàng)建一個(gè)映射，使用字符串切片作為映射的鍵
	dict := map[[]string]int{}
	fmt.Println(dict)
}
====
[Running] go run "d:\GolandProjects\code-master\demo\hello.go"
# command-line-arguments
demo\hello.go:10:45: duplicate key "Red" in map literal
	previous key at demo\hello.go:10:28
[Done] exited with code=2 in 0.902 seconds

聲明一個(gè)存儲(chǔ)字符串切片的映射

// 創(chuàng)建一個(gè)映射，使用字符串切片作為值
dict := map[int][]string{}

使用映射

鍵值對(duì)賦值給映射，是通過指定適當(dāng)類型的鍵并給這個(gè)鍵賦一個(gè)值來完成的

為映射賦值

// 創(chuàng)建一個(gè)空映射，用來存儲(chǔ)顏色以及顏色對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制代碼
colors := map[string]string{}
// 將 Red 的代碼加入到映射
colors["Red"] = "#da1337"

可以通過聲明一個(gè)未初始化的映射來創(chuàng)建一個(gè)值為nil的映射,不能用于存儲(chǔ)鍵值對(duì).

// 創(chuàng)建一個(gè)空映射，用來存儲(chǔ)顏色以及顏色對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制代碼
colors := map[string]string{}
// 將 Red 的代碼加入到映射
colors["Red"] = "#da1337"

從映射取值時(shí)有兩個(gè)選擇:

第一個(gè)選擇是，可以同時(shí)獲得值，以及一個(gè)表示這個(gè)鍵是否存在的標(biāo)志，

從映射獲取值并判斷鍵是否存在

// 獲取鍵 Blue 對(duì)應(yīng)的值
value := colors["Blue"]
// 這個(gè)鍵存在嗎？
if value != "" {
fmt.Println(value)
}

另一個(gè)選擇是，只返回鍵對(duì)應(yīng)的值，然后通過判斷這個(gè)值是不是零值來確定鍵是否存在

從映射獲取值，并通過該值判斷鍵是否存在

// 獲取鍵 Blue 對(duì)應(yīng)的值
value := colors["Blue"]
// 這個(gè)鍵存在嗎？
if value != "" {
fmt.Println(value)
}

在Go語言里，通過鍵來索引映射時(shí)，即便這個(gè)鍵不存在也總會(huì)返回一個(gè)值。在這種情況下，返回的是該值對(duì)應(yīng)的類型的零值

迭代映射里的所有值和迭代數(shù)組或切片一樣，使用關(guān)鍵字 range

使用range 迭代映射

// 創(chuàng)建一個(gè)映射，存儲(chǔ)顏色以及顏色對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制代碼colors := map[string]string{<!--{C}%3C!%2D%2D%20%2D%2D%3E-->"AliceBlue": "#f0f8ff","Coral": "#ff7F50","DarkGray": "#a9a9a9","ForestGreen": "#228b22",}// 顯示映射里的所有顏色for key, value := range colors {<!--{C}%3C!%2D%2D%20%2D%2D%3E-->fmt.Printf("Key: %s Value: %s\n", key, value)}// 創(chuàng)建一個(gè)映射，存儲(chǔ)顏色以及顏色對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制代碼
colors := map[string]string{
"AliceBlue": "#f0f8ff",
"Coral": "#ff7F50",
"DarkGray": "#a9a9a9",
"ForestGreen": "#228b22",
}
// 顯示映射里的所有顏色
for key, value := range colors {
	fmt.Printf("Key: %s Value: %s\n", key, value)
}

想把一個(gè)鍵值對(duì)從映射里刪除，就使用內(nèi)置的delete 函數(shù)

從映射中刪除一項(xiàng)

// 刪除鍵為 Coral 的鍵值對(duì)delete(colors, "Coral")// 顯示映射里的所有顏色for key, value := range colors {<!--{C}%3C!%2D%2D%20%2D%2D%3E-->fmt.Printf("Key: %s Value: %s\n", key, value)}// 刪除鍵為 Coral 的鍵值對(duì)
delete(colors, "Coral")
// 顯示映射里的所有顏色
for key, value := range colors {
	fmt.Printf("Key: %s Value: %s\n", key, value)
}

在函數(shù)間傳遞映射

在函數(shù)間傳遞映射并不會(huì)制造出該映射的一個(gè)副本。實(shí)際上，當(dāng)傳遞映射給一個(gè)函數(shù)，并對(duì)這個(gè)映射做了修改時(shí)，所有對(duì)這個(gè)映射的引用都會(huì)察覺到這個(gè)修改，這個(gè)特性和切片類似，保證可以用很小的成本來復(fù)制映射

package mainimport ("fmt")func main() {<!--{C}%3C!%2D%2D%20%2D%2D%3E-->// 創(chuàng)建一個(gè)映射，存儲(chǔ)顏色以及顏色對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制代碼colors := map[string]string{<!--{C}%3C!%2D%2D%20%2D%2D%3E-->"AliceBlue": "#f0f8ff","Coral": "#ff7F50","DarkGray": "#a9a9a9","ForestGreen": "#228b22",}// 顯示映射里的所有顏色for key, value := range colors {<!--{C}%3C!%2D%2D%20%2D%2D%3E-->fmt.Printf("Key: %s Value: %s\n", key, value)}fmt.Println("調(diào)用函數(shù)來移除指定的鍵")// 調(diào)用函數(shù)來移除指定的鍵removeColor(colors, "Coral")// 顯示映射里的所有顏色for key, value := range colors {<!--{C}%3C!%2D%2D%20%2D%2D%3E-->fmt.Printf("Key: %s Value: %s\n", key, value)}}// removeColor 將指定映射里的鍵刪除func removeColor(colors map[string]string, key string) {<!--{C}%3C!%2D%2D%20%2D%2D%3E-->delete(colors, key)}package main

import (
	"fmt"
)
func main() {
	// 創(chuàng)建一個(gè)映射，存儲(chǔ)顏色以及顏色對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制代碼
	colors := map[string]string{
		"AliceBlue":   "#f0f8ff",
		"Coral":       "#ff7F50",
		"DarkGray":    "#a9a9a9",
		"ForestGreen": "#228b22",
	}
	// 顯示映射里的所有顏色
	for key, value := range colors {
		fmt.Printf("Key: %s Value: %s\n", key, value)
	}
	fmt.Println("調(diào)用函數(shù)來移除指定的鍵")
	// 調(diào)用函數(shù)來移除指定的鍵
	removeColor(colors, "Coral")
	
	// 顯示映射里的所有顏色
	for key, value := range colors {
		fmt.Printf("Key: %s Value: %s\n", key, value)
	}
}
// removeColor 將指定映射里的鍵刪除
func removeColor(colors map[string]string, key string) {
	delete(colors, key)
}

[Running] go run "d:\GolandProjects\code-master\demo\hello.go"
Key: Coral Value: #ff7F50
Key: DarkGray Value: #a9a9a9
Key: ForestGreen Value: #228b22
Key: AliceBlue Value: #f0f8ff
調(diào)用函數(shù)來移除指定的鍵
Key: AliceBlue Value: #f0f8ff
Key: DarkGray Value: #a9a9a9
Key: ForestGreen Value: #228b22
[Done] exited with code=0 in 1.419 seconds

映射的增長(zhǎng)沒有容量或者任何限制。同時(shí)內(nèi)置函數(shù) len可以用來獲取切片或者映射的長(zhǎng)度。但是內(nèi)置函數(shù) cap只能用于切片。

請(qǐng)?zhí)砑訄D片描述