Go語言映射內(nèi)部實現(xiàn)及基礎(chǔ)功能實戰(zhàn)

更新時間：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)部實現(xiàn)和基礎(chǔ)功能實戰(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語言實戰(zhàn)》讀書筆記之一主要涉及映射相關(guān)知識

你要愛就要像一個癡情的戀人那樣去愛，像一個忘死的夢者那樣去愛，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)，是用于存儲一系列無序的鍵值對。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值。映射功能強大的地方是，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)部實現(xiàn)

映射是一個集合，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現(xiàn)使用了散列表.

映射的散列表包含一組桶。

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

這個散列函數(shù)的目的是生成一個索引，這個索引最終將鍵值對分布到所有可用的桶里。對 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)部實現(xiàn)。映射使用兩個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲數(shù)據(jù),

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

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

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)建一個映射，鍵的類型是 string，值的類型是 int
	dict := make(map[string]int)
	// 創(chuàng)建一個映射，鍵和值的類型都是 string
	// 使用兩個鍵值對初始化映射
	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，更常用的方法是使用映射字面量。映射的初始長度會根據(jù)初始化時指定的鍵值對的數(shù)量來確定。

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

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，使用這些類型會造成編譯錯誤

package main
import (
	"fmt"
)
func main() {
	// 創(chuàng)建一個映射，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

聲明一個存儲字符串切片的映射

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

使用映射

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

為映射賦值

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

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

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

從映射取值時有兩個選擇:

第一個選擇是，可以同時獲得值，以及一個表示這個鍵是否存在的標志，

從映射獲取值并判斷鍵是否存在

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

另一個選擇是，只返回鍵對應(yīng)的值，然后通過判斷這個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 對應(yīng)的值
value := colors["Blue"]
// 這個鍵存在嗎？
if value != "" {
fmt.Println(value)
}

在Go語言里，通過鍵來索引映射時，即便這個鍵不存在也總會返回一個值。在這種情況下，返回的是該值對應(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)建一個映射，存儲顏色以及顏色對應(yīng)的十六進制代碼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)建一個映射，存儲顏色以及顏色對應(yīng)的十六進制代碼
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)
}

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

從映射中刪除一項

// 刪除鍵為 Coral 的鍵值對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
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)間傳遞映射并不會制造出該映射的一個副本。實際上，當(dāng)傳遞映射給一個函數(shù)，并對這個映射做了修改時，所有對這個映射的引用都會察覺到這個修改，這個特性和切片類似，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)建一個映射，存儲顏色以及顏色對應(yīng)的十六進制代碼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)建一個映射，存儲顏色以及顏色對應(yīng)的十六進制代碼
	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

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

請?zhí)砑訄D片描述