Go语言中的map使用及并发安全

首先，Go语言的map底层是哈希表，而C++的map的底层是红黑树，C++的unordered_map的底层才是哈希表。所以增删改查的时间复杂度都是O(1)。当我们使用的时候需要注意以下几点：

1. map是引用类型，如果两个map同时指向一个底层，那么一个map的变动会影响到另一个map，这一点需要特殊注意。

2. map的零值(Zero Value)是nil，对nil map进行任何添加元素的操作都会触发运行时错误(panic)。因此，使用必须先创建map，使用make函数，例如：

   func f(int n) {
       m := make([]map[int]int, n)
       for i := range m {
           m[i] = make(map[int]int) // m中的所有map在使用前必须初始化
       }
   }
   

3. map的键可以是任何可以用==或!=操作符比较的类型，比如字符串、整数、浮点数、复数和布尔类型等。但是，slice, map, function等类型不可以作为map的键。

4. map在使用过程中不保证顺序遍历，每次遍历的结果可能会不同，这一点和C++的unordered_map相似。

5. map进行的所有操作，增删改都不是线程安全的，如果在一个goroutine中修改了map，同时在另一个goroutine中读取了map，可能会触发concurrent map read and map write的错误。

并发安全：

由上述的第五点可知，Go语言的map不是并发安全的。并发情况下，对于map的读写操作都需要加锁，或者会引起竞争条件甚至导致程序崩溃。为了在并发环境下使用map，我们可以使用sync包中的sync.RWMutex读写锁，或者使用sync.Map。

比如，我们可以使用读写锁来保证多个goroutine都可以访问同一个map:

var m = make(map[string]int)
var mutex = &sync.RWMutex{}
// 基本使用流程与C++和Java中锁的流程类似
func write(key string, value int) {
    mutex.Lock()
    m[key] = value
    mutex.Unlock()
}

func read(key string) (int, bool) {
    mutex.Lock()
    defer mutex.RUnlock()
    value, ok := m[key]
    return value, ok
}

再比如，我们也可以使用sync.Map{}完成并发控制：

func f() {
	m := sync.Map{}

	list := []string{"A", "B", "C", "D"}

	wg := sync.WaitGroup{}
	// 添加协程，等待协程完成
	for i := 0; i < 20; i++ {
		// 启动20组协程
		wg.Add(1)
		// 添加协程数量，一次只启动一个
		go func() {
			defer wg.Done() // 协程结束之后 wg - 1
			for _, item := range list {
				// 存在则 + 1， 不存在则初始化为1
				value, ok := m.Load(item)
				if !ok {
					value, _ = m.LoadOrStore(item, 0)
				}
				val := value.(int) + 1
				m.Store(item, val)
			}
		}()
	}
	wg.Wait() // 等待所有协程完成
	m.Range(func(k, v any) bool {
		fmt.Println(k, v)
		return true
	})
	fmt.Println(m)
}

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