Golang 中哪些类型可以作为 map 类型的 key？

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可以作为 map 键的类型

不能作为 map 键的类型

最佳实践

小结

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在 Go 语言中，map 是一种内置的关联数据结构类型，由一组无序的键值对组成，每个键都是唯一的，并与一个对应的值相关联。本文将详细介绍哪些类型的变量可以作为 map 的键，并通过实例进行说明。

可以作为 map 键的类型

因为 map 需要能够判断两个键是否相等以确保每个键的唯一性，所以并非所有类型都可以作为 map 的键，可以作为 map 键的数据类型必须满足以下条件：

• 可比较性（Comparable）：用于定义 map 键的类型必须是可比较的，也就是说，Go 语言能够确定两个相同类型的键是否相等。这要求该类型支持 == 操作符来进行比较。
• 不可变性（Immutable）：虽然 Go 语言规范并未明确指出键必须不可变，但由于 map的内部实现机制，键在创建后不能改变，因此通常选择不可变类型作为键。

以下是可以作为 map 键的类型：

• 基本类型，几乎所有的基本类型（整型、浮点型、字符串、布尔型等）都可以作为 map 的键，因为它们都支持相等性比较。

package main

import "fmt"

func main() {
	// 整数作为键
	mapInt := map[int]string{
		1: "one",
		2: "two",
		3: "three",
	}
  
	// 字符串作为键
	mapString := map[string]int{
		"Alice": 25,
		"Bob":   30,
		"Eve":   22,
	}
  
	// 浮点数作为键（不推荐，因为浮点数的比较可能会因精度问题导致不准确）
	mapFloat64 := map[float64]string{
		1.1: "one point one",
		2.2: "two point two",
		3.3: "three point three",
	}

	// 布尔值作为键
	mapBool := map[bool]string{
		true:  "true",
		false: "false",
	}
	fmt.Println(mapInt, mapString, mapFloat64, mapBool)
}

• 指针类型，指针类型可以作为 map 的键，因为指针的比较是基于指向的内存地址的。简单示例代码如下：

package main

import "fmt"

func main() {
    type Person struct {
       Name string
       Age  int
    }

    alice := &Person{"Alice", 25}
    bob := &Person{"Bob", 30}

    mapPointer := map[*Person]string{
       alice: "Alice's pointer",
       bob:   "Bob's pointer",
    }
    fmt.Println(mapPointer)
}

• 接口类型，接口类型可以作为 map 的键，只要接口的动态类型（即实际存储的类型）是可比较的。简单示例代码如下：

package main

import "fmt"

type Equalizer interface {
    Equal(Equalizer) bool
}

type IntEqualizer int

func (i IntEqualizer) Equal(e Equalizer) bool {
    other, ok := e.(IntEqualizer)
    return ok && i == other
}

func main() {
    mapInterface := map[Equalizer]string{
       IntEqualizer(1): "one",
       IntEqualizer(2): "two",
       IntEqualizer(3): "three",
    }
    fmt.Println(mapInterface)
}

• 结构体类型，结构体类型可以作为 map 的键，只要其所有字段都是可比较的。简单示例代码如下：

package main

import "fmt"

func main() {
    type Point struct {
       X, Y int
    }

    mapStruct := map[Point]string{
       {1, 2}: "Point at (1,2)",
       {3, 4}: "Point at (3,4)",
    }
    fmt.Println(mapStruct)
}

• 数组类型，数组类型可以作为 map 的键，只要数组中的元素类型是可比较的。简单示例代码如下：

package main

import "fmt"

func main() {
    arr1 := [3]int{1, 2, 3}
    arr2 := [3]int{4, 5, 6}
    mapArray := map[[3]int]string{
       arr1: "123",
       arr2: "456",
    }
    fmt.Println(mapArray)
}

不能作为 map 键的类型

以下类型不能作为 map 的键：

• 切片类型，因为切片是引用类型，其内容可能会变化，使得比较操作不确定。
• 函数类型，因为 Go 语言中没有为函数定义相等性比较操作。
• map 类型，map 类型不能作为 map 的键，因为也是引用类型，且没有定义相等性比较操作。
• 包含上述不可比较类型的复合类型，任何包含上述不可比较类型（如切片、函数、映射）的复合类型，如结构体，也不能作为 map 的键。

最佳实践

• 使用不可变类型作为键，map 的键必须是可比较的类型，可以使用任何内置的可比较类型，如 int、string、float 等。
• 如果键是自定义类型，需要使该类型必须支持 == 和 != 比较运算。
• 如果使用结构体作为键，需要保证结构体的字段不会被修改。如果结构体的字段发生变化，可能会导致无法找到键值对。
• 虽然指针可以作为键，但是两个相同内容的不同指针会被视为不同的键。
• 字符串作为键时，尤其是在有大量独特字符串时，可能会导致内存使用的增加。这种情况下，可以考虑使用字符串的哈希值作为键，但要注意潜在的散列冲突。
• 最小化键的大小，更小的键可以减少内存的占用，同时可以提高查找的效率。

小结

在 Go 语言中，只有那些不可变并且可比较的类型才能作为 map 的键。在日常编程中，应该选择合适的键类型以确保 map 的高效和准确性。