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Map

这是本Golang系列教程的第13篇。

什么是 map？

Map 是 Go 中的内置类型，它将键与值绑定到一起。可以通过键获取相应的值。Map与其他语言（例如Python）中的dictionary非常相似。

如何创建 map？

可以通过将键和值的类型传递给内置函数 make 来创建一个 map。语法为：make(map[KeyType]ValueType)。（译者注：map 的类型表示为 map[KeyType]ValueType）例如：

personSalary := make(map[string]int)

上面的代码创建了一个名为 personSalary 的 map。其中键的类型为 string，值的类型为 int。

map 的 0 值为 nil。试图给一个 nil map 添加元素给会导致运行时错误。因此 map 必须通过 make 来初始化 （译者注：也可以使用速记声明来创建 map，见下文）。

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    var personSalary map[string]int
    if personSalary == nil {
        fmt.Println("map is nil. Going to make one.")
        personSalary = make(map[string]int)
    }
}

上面的程序中，personSalary 为 nil，因此使用 make 初始化它。程序的输出为：map is nil. Going to make one.

向 map 中插入元素

插入元素给 map 的语法与数组相似。下面的代码插入一些新的元素给名为 personSalary 的 map。

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    personSalary := make(map[string]int)
    personSalary["steve"] = 12000
    personSalary["jamie"] = 15000
    personSalary["mike"] = 9000
    fmt.Println("personSalary map contents:", personSalary)
}

上面的程序输出：personSalary map contents: map[steve:12000 jamie:15000 mike:9000]。

也可以在声明时初始化一个 map：

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    personSalary := map[string]int {
        "steve": 12000,
        "jamie": 15000,
    }
    personSalary["mike"] = 9000
    fmt.Println("personSalary map contents:", personSalary)
}

上面的程序在声明 personSalary 的同时向其中插入了两个元素。接着插入了一个以 "mike" 为键的元素。程序的输出为：

personSalary map contents: map[steve:12000 jamie:15000 mike:9000]

string 并不是可以作为键的唯一类型，其他所有可以比较的类型，比如，布尔类型，整型，浮点型，复数类型都可以作为键。甚至用户自定义的类型，如 struct，也可以作为键。如果你想了解更多关于可比较类型的话，请参阅：http://golang.org/ref/spec#Comparison_operators

访问 map 中的元素

现在我们已经添加了一些元素给 map，现在让我们学习如何从 map 中提取它们。根据键获取值的语法为：map[key]，例如：

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    personSalary := map[string]int{
        "steve": 12000,
        "jamie": 15000,
    }
    personSalary["mike"] = 9000
    employee := "jamie"
    fmt.Println("Salary of", employee, "is", personSalary[employee])
}

上面的程序非常简单。员工 jamie 的工资被取出并打印。程序的输出为：Salary of jamie is 15000。

如果一个键不存在会发生什么？map 会返回值类型的 0 值。比如如果访问了 personSalary 中的不存在的键，那么将返回 int 的 0 值，也就是 0。

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    personSalary := map[string]int{
        "steve": 12000,
        "jamie": 15000,
    }
    personSalary["mike"] = 9000
    employee := "jamie"
    fmt.Println("Salary of", employee, "is", personSalary[employee])
    fmt.Println("Salary of joe is", personSalary["joe"])
}

上面的程序输出为:

Salary of jamie is 15000  
Salary of joe is 0

上面的程序返回 joe 的工资为 0。我们没有得到任何运行时错误说明键 joe 在 personSalary 中不存在。

我们如何检测一个键是否存在于一个 map 中呢？可以使用下面的语法：

value, ok := map[key]

上面的语法可以检测一个特定的键是否存在于 map 中。如果 ok 是 true，则键存在，value 被赋值为对应的值。如果 ok 为 false，则表示键不存在。

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    personSalary := map[string]int{
        "steve": 12000,
        "jamie": 15000,
    }
    personSalary["mike"] = 9000
    newEmp := "joe"
    value, ok := personSalary[newEmp]
    if ok == true {
        fmt.Println("Salary of", newEmp, "is", value)
    } else {
        fmt.Println(newEmp,"not found")
    }

}

在上面的程序中，第 15 行，ok 应该为 false ，因为 joe 不存在。因此程序的输出为：

joe not found

遍历 map 中的所有元素

for 循环的 range 形式可用于遍历 map 中所有的元素（译者注：这里 range 操作符会返回 map 的键和值）。

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    personSalary := map[string]int{
        "steve": 12000,
        "jamie": 15000,
    "mike":  9000,
    }
    fmt.Println("All items of a map")
    for key, value := range personSalary {
        fmt.Printf("personSalary[%s] = %d\n", key, value)
    }
}

上面的程序输出如下：

All items of a map  
personSalary[mike] = 9000  
personSalary[steve] = 12000  
personSalary[jamie] = 15000

值得注意的是，因为 map 是无序的，因此对于程序的每次执行，不能保证使用 for range 遍历 map 的顺序总是一致的，而且遍历的顺序也不完全与元素添加的顺序一致。

删除元素

delete(map, key) 用于删除 map 中的键。delete 函数没有返回值。

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    personSalary := map[string]int{
        "steve": 12000,
        "jamie": 15000,
    }
    personSalary["mike"] = 9000
    fmt.Println("map before deletion", personSalary)
    delete(personSalary, "steve")
    fmt.Println("map after deletion", personSalary)

}

上面的程序删除以 steve 为键的元素。程序输出为：

map before deletion map[steve:12000 jamie:15000 mike:9000]  
map after deletion map[mike:9000 jamie:15000]

如果我们试图删除一个原 map 中不存在的键，运行 delete 时仍不会报错。

结构体 map （Map of Structs）

目前我们编写了存储员工工资的 map，那么可否将员工的国籍也存储在 map 中呢？这可以通过结构体 map 来完成。每个员工可以用一个包含了“工资”和“国籍”的结构体来表示，这些结构体将被存储在一个键为 string 类型，值为 struct 类型的 map 中。

package main

import (  
    "fmt"
)

type employee struct {  
    salary  int
    country string
}

func main() {  
    emp1 := employee{
        salary:  12000,
        country: "USA",
    }
    emp2 := employee{
        salary:  14000,
        country: "Canada",
    }
    emp3 := employee{
        salary:  13000,
        country: "India",
    }
    employeeInfo := map[string]employee{
        "Steve": emp1,
        "Jamie": emp2,
        "Mike":  emp3,
    }

    for name, info := range employeeInfo {
        fmt.Printf("Employee: %s Salary:$%d  Country: %s\n", name, info.salary, info.country)
    }

}

以上程序中，employee 结构体包含了 salary 和 country。

在第25行，我们创建了一个 map，键为字符串类型，值为 employee 结构体，并添加了我们创建的三个员工。

在第31行，我们遍历这个 map，打印出所有员工的信息：

Employee: Mike Salary:$13000  Country: India  
Employee: Steve Salary:$12000  Country: USA  
Employee: Jamie Salary:$14000  Country: Canada

map 的大小

用内置函数 len 获取 map 的大小：

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    personSalary := map[string]int{
        "steve": 12000,
        "jamie": 15000,
    }
    personSalary["mike"] = 9000
    fmt.Println("length is", len(personSalary))

}

上面程序中，len(personSalary) 获取 personSalary 的大小。上面的程序输出：length is 3。

map 是引用类型

与切片一样，map 是引用类型。当一个 map 赋值给一个新的变量，它们都指向同一个内部数据结构。因此改变其中一个也会反映到另一个：

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    personSalary := map[string]int{
        "steve": 12000,
        "jamie": 15000,
    }
    personSalary["mike"] = 9000
    fmt.Println("Original person salary", personSalary)
    newPersonSalary := personSalary
    newPersonSalary["mike"] = 18000
    fmt.Println("Person salary changed", personSalary)
}

上面的程序中，第 14 行，personSalary 赋值给 newPersonSalary。下一行，将 newPersonSalary 中 mike 的工资改为 18000。那么在 personSalary 中 mike 的工资也将变为 18000。程序的输出如下：

Original person salary map[steve:12000 jamie:15000 mike:9000]  
Person salary changed map[jamie:15000 mike:18000 steve:12000]

将 map 作为参数传递给函数也是一样的。在函数中对 map 的任何修改都会影响在调用函数中看到。

比较 map

map 不能通过 == 操作符比较是否相等。== 操作符只能用来检测 map 是否为 nil。

package main

func main() {  
    map1 := map[string]int{
        "one": 1,
        "two": 2,
    }

    map2 := map1

    if map1 == map2 {
    }
}

上面的程序将会报错：invalid operation: map1 == map2 (map can only be compared to nil)。

比较两个 map 是否相等的方式是一一比较它们的元素是否相等。希望你能自己探索并编写一个达成这一功能的程序 :)

我（原文作者）已经将我们讨论的所有概念汇总到一个程序中，你可以从 github 下载。

希望你喜欢阅读。请留下宝贵的意见和反馈 :)

以下为扩展知识

Go编程基础视频教程笔记

package main

import (
    "fmt"
    "sort"
)

func main(){
    // 方式一 
    var m map[int]string // 声明一个map，此时的 map == nil
    fmt.Println(m)
    m = map[int]string{} // 初始化一个map，此时的 map != nil，是map[]
    fmt.Println(m)
    // 以上两种的区别在于有没有被初始化容量  

    // 方式二
    var m2 map[int]string = map[int]string{}
    fmt.Println(m2)

    // 方式三
    m3 := map[int]string{}
    fmt.Println(m3)

    // 方式四
    m4 := map[string]string{
        "name":"Tinywan",
        "school":"BAT_UN"
    }
    fmt.Println(m4)

    // 方式五
    m5 := make(map[string][string])
    m5["name"] = "Linux"
    m5["school"] = "Unix"
    // 注意：m4和m5两种初始化的方式等价

    // 设置、获取、删除
    m3[1] = "Tinywan"
    a := m3[1]
    fmt.Println(m3) // map[1:Tinywan]
    fmt.Println(a)  // Tinywan

    delete(m3,1)  // 删除一个map
    fmt.Println(m3) // map[]

    // 复杂map 的操作
    var m5 map[int]map[int]string // 定义
    m5 = make(map[int]map[int]string) // 通过 make 初始化 最外层的 map

    m5[1] = make(map[int]string) // 针对外层value 的map进行初始化
    m5[1][1] = "OK"
    m_a := m5[1][1]  // 取出map 的值赋予一个变量
    fmt.Println(m_a) // OK

    // 判断一个map 有没有被初始化，使用多返回值判断
    m_b, ok := m5[2][1]
    // 判断是否被初始化操作
    if !ok {
        m5[2] = make(map[int]string)
    }
    m5[2][1] = "OK b"
    m_b,ok = m5[2][1]
    fmt.Println(m_b, ok) // OK b true

    // 迭代操作
    s_map := make([]map[int]string,5) // 以 map 为元素的 slice 使用 make 创建一个切片，切片内的每个元素为一个 map
    for _,v := range s_map {
        v = make(map[int]string) // v 是值的拷贝
        v[1] = "OK"
        fmt.Println(v);
    }
    fmt.Println(s_map)

    // 针对一个 map 直接操作
    for i := range s_map {
        s_map[i] = make(map[int]string) 
        s_map[i][1] = "OK"
        fmt.Println(s_map[i]);
    }
    fmt.Println(s_map)

    // map 的间接排序
    // map 集合
    map01 := map[int]string{1:"a", 2:"b", 3:"n", 4:"c", 5:"p", 6:"f"}
    // 切片
    slice01 := make([]int, len(map01))
    i := 0
    for k, _ := range map01 {
        slice01[i] = k
        i++
    } 

    fmt.Println(slice01) // 返回的是一个无序的数组:[5 6 1 2 3 4] [3 4 5 6 1 2]
    sort.Ints(slice01)
    fmt.Println(slice01) // 有序的数组:[1 2 3 4 5 6]
}

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