Go编程学习day05 - 字典 和 字符串

本节学习 字典 和 字符串。

1. 字典

map是一种较为特殊的数据结构，在任何一种编程语言中都可以看见他的身影，它是一种键值对结构，通过给定的key可以快速获得对应的value。

1.1 如何定义字典

var map变量名 map[keyype]valuetype

var m1 map[string]int
m2 := make(map[int]interface{}, 100)
m3 := map[string]string{
	"name": "james",
	"age":  "35",
}
fmt.Println(m1,m2,m3)

执行结果：

map[] map[] map[age:35 name:james]

在定义字典时不需要为其指定容量，因为map是可以动态增长的，但是在可以预知map容量的情况下为了提高程序的效率也最好提前标明程序的容量。

key的类型：需要注意的是，不能使用不能比较(判断)的元素作为字典的key，例如数组，切片，function等。通常为int, string;

而value可以是任意类型的，基本与key一样。还可以是map，struct【结构体】。如果使用interface{}作为value类型，那么就可以接受各种类型的值，只不过在具体使用的时候需要使用类型断言来判断类型。

1.2 字典操作

向字典中放入元素也非常简单

m3["key1"] = "v1"
m3["key2"] = "v2"
m3["key3"] = "v3"
fmt.Println(m3)

执行结果：

map[key1:v1 key2:v2 key3:v3]

你可以动手试一下，如果插入的两个元素key相同会发生什么？

m3["key1"] = "v1"
m3["key1"] = "v2" 
fmt.Println(m3)

执行结果：

map[key1:v2]//保留最后的value

与数组和切片一样，我们可以使用len来获取字典的长度。

len(m3)//= 3

在有些情况下，我们不能确定键值对是否存在，或者当前value存储的是否就是空值，go语言中我们可以通过下面这种方式很简便的进行判断。

if value, ok := m3["name"]; ok {
		fmt.Println(value)
	}

上面这段代码的作用就是如果当前字典中存在key为name的字符串则取出对应的value，并返回true，否则返回false。

案例：

func main(){ 
    m3 := map[string]string{
        "name": "james",
        "age":  "35",
    }

    value0, ok0 := m3["name"]

    fmt.Println(ok0)
    fmt.Println("v=" + value0)

    if value, ok := m3["name"]; ok { //条件为true，执行{}语句操作
        fmt.Println("the value of name：" + value)
	}

	if value, ok := m3["n"]; ok { //条件为false，不执行{}语句操作
	fmt.Println("the value of name：" + value)
}
}

执行结果：

true
v=james
the value of name：james

对于一个已经存在的字典，我们如何对其进行遍历呢？可以使用下面这种方式：

for key, value := range m3 {
		fmt.Println("key: ", key, " value: ", value)
}

第一次执行结果：

key:  age  value:  35
key:  name  value:  james
``` 


第二次执行结果：  


```go 
key:  name  value:  james
key:  age  value:  35

多运行几次上面的这段程序会发现每次的输出顺序并不相同，对于一个字典来说其默认是无序的，那么我们是否可以通过一些方式使其有序呢？你可以动手尝试一下。（提示：可以通过切片来做哦）

如果已经存在与字典中的值已经没有作用了，我们想将其删除怎么办呢？可以使用go的内置函数delete来实现。

delete(m3, "key1")

除了上面的一些简单操作，我们还可以声明值类型为切片的字典以及字典类型的切片等等，你可以动手试试看。

不仅如此我们还可以将函数作为值类型存入到字典中。

func main() {
	m := make(map[string]func(a, b int) int)
	m["add"] = func(a, b int) int {
		return a + b
	}
	m["multi"] = func(a, b int) int {
		return a * b
	}
	fmt.Println(m["add"](3, 2))
	fmt.Println(m["multi"](3, 2))
}

执行结果：

5
6

2. 字符串

字符串应该可以说是所有编程语言中最为常用的一种数据类型，接下来我们就一起探索下go语言中对于字符串的常用操作方式。

2.1 字符串定义

字符串是一种值类型，在创建字符串之后其值是不可变的，也就是说下面这样操作是不允许的。

s := "hello"
s[0] = 'T'

编译器会提示cannot assign to s[0]。在C语言中字符串是通过\0来标识字符串的结束，而go语言中是通过长度来标识字符串是否结束的。

如果我们想要修改一个字符串的内容，我们可以将其转换为字节切片，再将其转换为字符串，但是也同样需要重新分配内存。

func main() {
	s := "hello"
	b := []byte(s) //转换为字节切片
	b[0] = 'g'
	s = string(b) //将其转换为字符串
	fmt.Println(s) //gello
}

与其他数据类型一样也可以通过len函数来获取字符串长度。

func main() {
    s := "hello" 
    fmt.Println(len(s)) //= 5

}

但是如果字符串中包含中文就不能直接使用byte切片对其进行操作，go语言中我们可以通过这种方式

func main() {
	s := "hello你好中国"
	fmt.Println(len(s)) //17
	fmt.Println(utf8.RuneCountInString(s)) //9

	b := []byte(s)
	for i := 0; i < len(b); i++ {
		fmt.Printf("%c", b[i])
	} //hello你好中国
	fmt.Println()

	r := []rune(s)
	for i := 0; i < len(r); i++ {
		fmt.Printf("%c", r[i])
	} //hello你好中国
}

在go语言中字符串都是以utf-8的编码格式进行存储的，所以每个中文占三个字节加上hello的5个字节所以长度为17，如果我们通过utf8.RuneCountInString函数获得的包含中文的字符串长度则与我们的直觉相符合。而且由于中文对于每个单独的字节来说是不可打印的，所以可以看到很多奇怪的输出，但是将字符串转为rune切片则没有问题。

2.2 strings包

strings包提供了许多操作字符串的函数。在这里你可以看到都包含哪些函数https://golang.org/pkg/strings/。

下面演示几个例子：

package main
import (
	"fmt"
	"strings"
) 
func main() {
	var str string = "This is an example of a string"
	//判断字符串是否以Th开头
	fmt.Printf("%t\n", strings.HasPrefix(str, "Th"))
	//判断字符串是否以aa结尾
	fmt.Printf("%t\n", strings.HasSuffix(str, "aa"))
	//判断字符串是否包含an子串
	fmt.Printf("%t\n", strings.Contains(str, "an"))
}

执行结果：

true
false
true

2.3 strconv包

strconv包实现了基本数据类型与字符串之间的转换。在这里你可以看到都包含哪些函数https://golang.org/pkg/strconv/。

下面演示几个例子：

package main
import (
	"fmt" 
	"strconv"
)

func main() {
	i, err := strconv.Atoi("-42") //将字符串转为int类型
	s := strconv.Itoa(-42) //将int类型转为字符串
	fmt.Println(i, err,s)
}

执行结果：

-42 <nil> -42

若转换失败则返回对应的error值。

2.4 字符串拼接

除了以上的操作外，字符串拼接也是很常用的一种操作，在go语言中有多种方式可以实现字符串的拼接，但是每个方式的效率并不相同，下面就对这几种方法进行对比。(关于测试的内容会放在后面的章节进行讲解，这里大家只要知道这些拼接方式即可)

1.SPrintf

const numbers = 100

func BenchmarkSprintf(b *testing.B) {
	b.ResetTimer()
	for idx := 0; idx < b.N; idx++ {
		var s string
		for i := 0; i < numbers; i++ {
			s = fmt.Sprintf("%v%v", s, i)
		}
	}
	b.StopTimer()
}

2.+拼接

func BenchmarkStringAdd(b *testing.B) {
	b.ResetTimer()
	for idx := 0; idx < b.N; idx++ {
		var s string
		for i := 0; i < numbers; i++ {
			s += strconv.Itoa(i)
		}
	}
	b.StopTimer()
}

3.bytes.Buffer

func BenchmarkBytesBuf(b *testing.B) {
	b.ResetTimer()
	for idx := 0; idx < b.N; idx++ {
		var buf bytes.Buffer
		for i := 0; i < numbers; i++ {
			buf.WriteString(strconv.Itoa(i))
		}
		_ = buf.String()
	}
	b.StopTimer()
}

4.strings.Builder拼接

func BenchmarkStringBuilder(b *testing.B) {
	b.ResetTimer()
	for idx := 0; idx < b.N; idx++ {
		var builder strings.Builder
		for i := 0; i < numbers; i++ {
			builder.WriteString(strconv.Itoa(i))
		}
		_ = builder.String()
	}
	b.StopTimer()
}

5.对比

BenchmarkSprintf-8         	   68277	     18431 ns/op
BenchmarkStringBuilder-8   	 1302448	       922 ns/op
BenchmarkBytesBuf-8        	  884354	      1264 ns/op
BenchmarkStringAdd-8       	  208486	      5703 ns/op

可以看到通过strings.Builder拼接字符串是最高效的。

参考

[1] https://github.com/datawhalechina/go-talent/blob/master/4.字典、字符串.md

[2] https://www.bilibili.com/video/BV1ME411Y71o?p=174