Go 中的 maps 如何工作?

Question

Go 中的 maps 如何工作?

Accepted Answer

**map** 是 Go 的内置哈希表 — 由无序的 **key-value 对** 组成的集合，平均查询时间为 O(1)。这是将键与值关联的标准方式。

## 创建和使用 maps

```go
// create with make
ages := make(map[string]int)    // map from string keys to int values
ages["Ann"] = 30                 // set
age := ages["Ann"]               // get → 30

// or with a literal
scores := map[string]int{
    "math":    90,
    "science": 85,
}

delete(scores, "math")           // remove a key
len(scores)                       // number of entries
```

## comma-ok idiom — 区分"缺失"和"零值"

```go
// ⚠️ a missing key returns the ZERO VALUE, not an error
value := scores["missing"]       // 0 — but was it stored as 0, or absent? Ambiguous!

// ✅ the comma-ok form tells you if the key EXISTS
value, ok := scores["missing"]
if ok {
    fmt.Println("found:", value)
} else {
    fmt.Println("not present")    // key doesn't exist
}
```

这很关键：访问缺失的键会返回值类型的零值（0、""、nil），所以仅通过值**无法判断**"键不存在"还是"键存在但值为零值" — `, ok` 布尔值可以消除歧义。

## 迭代（顺序是随机的）

```go
for key, value := range scores {
    fmt.Println(key, value)
}
// ⚠️ iteration order is RANDOMIZED — never rely on map order!
// To iterate in order: collect keys into a slice, sort it, then iterate.
```

Go 故意随机化 map 迭代顺序（以防止代码依赖某个特定顺序） — 如果需要有序迭代，请自己对键进行排序。

## nil map 陷阱

```go
var m map[string]int        // nil map (declared but not initialized)
v := m["x"]                 // ✅ reading is OK → 0
m["x"] = 1                  // 💥 PANIC: assignment to entry in nil map
// must initialize first: m = make(map[string]int)
```

nil map 可以被读取，但在写入时会 **panic** — 必须在存储前用 `make()` 初始化它（或使用字面量）。

## 键必须是可比较的

```text
Valid keys: comparable types (string, int, bool, structs of comparable fields, pointers)
Invalid keys: slices, maps, functions (not comparable) → compile error
```

## 为什么这很重要

map 是 Go 中基础的、经常使用的数据结构，用于 key-value 关联和快速查询（缓存、索引、计数、分组）。

有几种行为是必须了解的，也是常见的 bug 来源：**comma-ok idiom**（检查键是否存在的唯一可靠方式，因为缺失的键会返回零值）、**随机迭代顺序**（不要依赖任何特定顺序 — 需要有序输出时自己排序键）和 **nil-map 写入 panic**（总是在写入前初始化）。

理解这些特性 — 以及键必须是可比较类型 — 对于正确的日常 Go 编程是必需的，这反映了区分扎实的 Go 开发者的实际细节，也经常在面试中出现。