Go——map

2024-03-22 13:36:01
开发
19

一.map介绍和使用

map是一种无序的基于key-value的数据结构，Go语言的map是引用类型，必须初始化才可以使用。

1. 定义

Go语言中，map类型语法如下：

map[KeyType]ValueType

KeyType表示键类型
ValueType表示值类型

map类型的变量默认初始值为nil，需要使用make函数来分配内存。语法为：

make(map[KeyType]ValueType, [cap])

map[KeyType]ValueType{} //底层也是使用的make

map[KeyType]Value{ //底层也是使用的make
    key:value,
    key:value,
    ...
}

其中cap表示map的容量，该参数虽然不是必须的，但是我们应该在初始化map的时候就为其指定一个合适的容量。

可以使用len()内置函数来获取map键值对的个数。

注意：map保存的键值对中，键不能被修改，只能修改值。

2.基本使用

package main

import "fmt"

func main() {
	scoreMap := make(map[string]int, 8)

	scoreMap["张三"] = 100
	scoreMap["小明"] = 90
	fmt.Println(scoreMap)
	fmt.Printf("key num is %d\n", len(scoreMap))
	fmt.Println(scoreMap["小明"])
	fmt.Printf("type(scoreMap)=%T\n", scoreMap)
}

map也支持在声明时填充元素：

package main

import "fmt"

func main() {
	userInfo := map[string]string{
		"username": "zhansan",
		"password": "123456",
	}

	fmt.Println(userInfo)
}

3. 判断某个键是否存在

Go语言中有个判断map中的键是否存在的特殊写法：

value, ok := map[key]

例子：

package main

import "fmt"

func main() {
	userInfo := map[string]string{
		"username": "zhansan",
		"passward": "123456",
	}

	value, ok := userInfo["passward"]
	if ok {
		fmt.Println(value)
	} else {
		fmt.Println("passward is not exit")
	}

	value, ok = userInfo["sex"]
	if ok {
		fmt.Println(value)
	} else {
		fmt.Println("sex is not exit")
	}
}

4. map的遍历

遍历key和value：

package main

import "fmt"

func main() {
	scoreMap := make(map[string]int, 8)
	scoreMap["小明"] = 100
	scoreMap["张三"] = 80
	scoreMap["李四"] = 60

	for key, value := range scoreMap {
		fmt.Printf("scoreMap[%s] = %d\n", key, value)
	}
}

只遍历key：

注意：遍历map时的元素顺序与添加键值对的顺序无关。

5. 删除键值对

使用delete()内置函数从map中删除一组键值对，格式如下：

delete(map, key)

//map:为需要删除键值对的map
//key:表示要删除键值对的键

package main

import "fmt"

func main() {
	scoreMap := make(map[string]int, 8)
	scoreMap["小明"] = 100
	scoreMap["张三"] = 80
	scoreMap["李四"] = 60

	value, ok := scoreMap["李四"]
	if ok {
		fmt.Println(value)
	} else {
		fmt.Println("李四 is not exit")
	}
	//删除键值对
	delete(scoreMap, "李四")

	value, ok = scoreMap["李四"]
	if ok {
		fmt.Println(value)
	} else {
		fmt.Println("李四 is not exit")
	}
}

6. 按照指定顺序遍历map

实际时先获取到所有的键，将键设置成指定顺序，再通过键来遍历map。

package main

import (
	"fmt"
	"math/rand"
	"sort"
	"time"
)

func main() {
	rand.Seed(time.Now().UnixNano()) //初始化随机种子

	scoreMap := make(map[string]int, 200)
	for i := 0; i < 100; i++ {
		key := fmt.Sprintf("stu%02d", i)
		scoreMap[key] = rand.Intn(100) //获取0-100的随机数
		//fmt.Println(key, scoreMap[key])
	}

	keys := make([]string, 0, 200)//保存key
    //按照排序后的key遍历scoreMap
	for key := range scoreMap {
		keys = append(keys, key)
	}

	//fmt.Println(keys)
	sort.Strings(keys) //对keys进行排序
	for _, key := range keys {
		fmt.Printf("scoreMap[%s] = %d\n", key, scoreMap[key])
	}
}

7. 元素为map类型的切片

package main

import "fmt"

func main() {
	mapSlice := make([]map[string]string, 3, 10) //并没有为map分配地址空间
	for index, val := range mapSlice {
		fmt.Printf("mapSlice[%d] = %v\n", index, val)
	}

	//分配地址空间
	for index, _ := range mapSlice {
		mapSlice[index] = make(map[string]string, 10)
	}
	fmt.Println("---------插入键值对后---------")
	//插入键值对
	mapSlice[0]["name"] = "张三"
	mapSlice[0]["passwd"] = "123123"
	mapSlice[1]["name"] = "李四"
	mapSlice[1]["passwd"] = "321321"

	mm := map[string]string{
		"name":   "小明",
		"passwd": "123465",
	}
	mapSlice = append(mapSlice, mm)
	for index, val := range mapSlice {
		fmt.Printf("mapSlice[%d] = %v\n", index, val)
	}
}

8. 值为切片类型的map

package main

import "fmt"

func main() {
	sliceMap := make(map[string][]string, 10) //没有为slice分配空间

	sliceMap["中国"] = make([]string, 0, 10)
	sliceMap["中国"] = append(sliceMap["中国"], "北京", "上海", "长沙")

	key := "美国"
	value, ok := sliceMap[key]
	if !ok {
		value = make([]string, 0)
	}

	value = append(value, "芝加哥", "华盛顿")
	sliceMap[key] = value

	for key, val := range sliceMap {
		fmt.Printf("sliceMap[%s] = %v\n", key, val)
	}
}

二.map底层原理

Go语言的map有两个重要的数据结构 hmap和bmap。

2.1 map头部数据结构——hmap

hmap中有几个重要的属性：

count：记录了map中实际元素的个数
B：控制哈希桶的个数为2^B个
buckets：是一个指向长度为2^B大小的类型为bmap的数组
oldbuckets：与buckets一样也是指向一个多桶的数组，不同的是oldbuckets指向的是旧桶的地址，当oldbuckets不为空时，表示map正处于扩容阶段。

type hmap struct {
	// map中元素的个数，使用len返回就是该值
	count     int
    // 状态标记
    // 1: 迭代器正在操作buckets
    // 2: 迭代器正在操作oldbuckets 
    // 4: go协程正在像map中写操作
    // 8: 当前的map正在增长，并且增长的大小和原来一样
	flags     uint8
    // buckets桶的个数为2^B
	B         uint8 
    // 溢出桶的个数
	noverflow uint16 
    // key计算hash时的hash种子
	hash0     uint32
    // 指向的是桶的地址
	buckets    unsafe.Pointer
    // 旧桶的地址，当map处于扩容时旧桶才不为nil
	oldbuckets unsafe.Pointer 
    //扩容之后数据迁移的计数器,记录下次迁移的位置，当nevacuate>旧桶元素个数，数据迁移完
	nevacuate  uintptr 
    // 额外的map字段,存储溢出桶信息
	extra *mapextra
}

创建一个map实际是创建一个指针，指向hmap结构。

2.2 bmap

bmap是每一个桶的数据结构，每一个bmap包含8个key和value。

type bmap struct {
    tophash [bucketCnt]uint8        
    // len为8的数组，用来快速定位key是否在这个bmap中
    // 一个桶最多8个槽位，如果key所在的tophash值在tophash中，则代表该key在这个桶中
}

上面是bmap的静态结构，在编译过程中runtime.bmap会扩展成以下结构：

topbits :用来快速定位桶中键值对的位置。
keys：键值对的键
values：键值对的值
overflow：当8个key满的时候，需要新创建一个桶，overflow保存下一个桶的地址。

细节：

这里将键和键保存到了一起，值和值保存在了一起，为什么不讲键和值保存在一起？

因为键和值的类型可能不同，结构体内存对齐会浪费空间。

type bmap struct{
    topbits  [8]uint8
    keys     [8]keytype
    values   [8]valuetype
    pad      uintptr        // 内存对齐使用，可能不需要
    overflow uintptr        // 当bucket 的8个key 存满了之后
    // overflow 指向下一个溢出桶 bmap，
    // overflow是uintptr而不是*bmap类型，保证bmap完全不含指针，是为了减少gc，溢出桶存储到extra字段中
}

原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_57023347/article/details/136898338 本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：https://www.suanlizi.com/kf/1771048163667480576.html 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系《酸梨子》网邮箱：1419361763@qq.com进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

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