Merge pull request #242 from prife/master

polish first part of ch1-03.md
This commit is contained in:
chai2010 2016-01-31 16:57:57 +08:00
commit 6516ab3e45

View File

@ -1,8 +1,8 @@
## 1.3. 査找重複的行 ## 1.3. 査找重複的行
文件拷貝、文件打印、文件蒐索、文件排序、文件統計類的程序一般都會有比較相似的程序結構:一個處理輸入的循環,在每輸入元素上執行計算處理,在處理的同時或者處理完成之後進行結果輸出。我們會展示一個名爲dup的程序(duplicate)的三個版本這個程序的靈感來自於linux的uniq命令我們的程序將會找到相鄰的重複的行。這個程序提供的模式可以很方便地被脩改來完成不同的需求 对文件做拷貝、打印、蒐索、排序、統計或类似事情的程序都有一个差不多的程序結構:一個處理輸入的循環,在每個元素上執行計算處理,在處理的同時或最后产生输出。我們會展示一個名爲`dup`的程序的三個版本靈感來自於Unix的`uniq`命令,其寻找相鄰的重複行。该程序使用的结构和包是个参考范例,可以方便地修改
第一個版本的dup輸出標準輸入流中的出現多次的行在行內容前是出現次數的計數。這個程序將引入if表達式map內置數據結構和bufio的package `dup`的第一個版本打印標準輸入中多次出現的行,以重复次数开头。该程序將引入`if`语句,`map`數據类型以及`bufio`包
<u><i>gopl.io/ch1/dup1</i></u> <u><i>gopl.io/ch1/dup1</i></u>
```go ```go
@ -31,52 +31,53 @@ func main() {
} }
``` ```
和前面提到的for循環一樣if條件兩邊也不需要加括號但是if表達式後的邏輯體的花括號是不能省略的。如果需要的話像其它編程語言一樣這個if表達式也可以有else部分這部分邏輯會在if中的條件結果爲false時被執行。 正如`for`循環一樣,`if`语句條件兩邊也不加括號,但是主体部分需要加。`if`语句的`else`部分是可选的,在`if`的條件爲`false`時執行。
map是Go語言內置的key/value型數據結構這個數據結構能夠提供常數時間的存取操作。key支持任意數據類型隻要該類型能夠用==運算符來進行比較string是最常用的key類型。而value類型的可選范圍就更廣了基本上什麽類型都可以。這個例子中的key都是string類型value用的是int類型。使用內置make函數來創建空map但除了創建空map以外make方法還有别的用處。4.3章會對map進行更深入的討論 **map**存储了键/值key/value的集合对集合元素, 提供常数时间的存、取或测试操作。键可以是任意類型,只要其值能用`==`運算符比较,最常见的例子是字符串;值则可以是任意类型。這個例子中的键是字符串,值是整数。內置函數`make`創建空`map`此外它還有别的作用。4.3节讨论`map`
(译注:从功能和实现上说, `Go`的`map`类似于`Java`语言中的`HashMap`Python语言中的`dict``Lua`语言中的`table`,通常使用`hash`实现。遗憾的是,对于该词的翻译并不统一,数学界术语为`映射`,而计算机界众说纷纭莫衷一是。为了防止对读者造成误解,保留不译。)
dup程序每次讀取輸入的一行這一行的內容會被當做一個map的key而其value值會被+1。counts[input.Text()]++這個語句和下面的兩句是等價的 每次`dup`讀取一行輸入,该行被當做`map`,其对应的值递增。`counts[input.Text()]++`語句等價下面兩句
```go ```go
line := input.Text() line := input.Text()
counts[line] = counts[line] + 1 counts[line] = counts[line] + 1
``` ```
不用擔心map在未初始化某個key時就去對其進行++操作Go語言在碰到這種情況時會自動將其初始化爲0然後再進行操作 `map`中不含某個键時不用擔心,首次读到新行时,等号右边的表达式`counts[line]`的值将被计算为其类型的零值对于int`即0
這個例子使用了range來遍歷map併打印結果。和上次使用到了range的程序類似range會返迴兩個值一個key和在map對應這個key的value。對map進行range循環時其迭代順序是不確定的從實踐來看很可能每次運行都會有不一樣的結果譯註這是Go語言的設計者有意爲之的因爲其底層實現不保證插入順序和遍歷順序一致也希望程序員不要依賴遍歷時的順序所以榦脆直接在遍歷的時候做了隨機化處理醉了。補充好像説隨機序可以防止某種類型的攻擊雖然不太明白但是感覺還蠻厲害的來避免程序員在業務中依賴遍歷時的順序 为了打印结果,我们使用了基于`range`的循环,并在`counts`这个`map`。跟之前类似,每次迭代得到两个结果,键和其在`map`。`map`,從實踐來看,该顺序随机,每次运行都会变化。这种设计是有意为之的,因为能防止程序依赖特定遍历顺序,而这是无法保证的
程序中用到的bufio package主要的目的是幫助我們更方便有效地處理程序的輸入和輸出。這個包最有用的一個特性是Scanner類型可以簡單實現接收輸入或把輸入打散成行或者單詞這個工具通常是處理行形式的輸入最簡單的方法 继续来看`bufio`包,它使處理輸入和輸出方便又高效。`Scanner`類型是该包最有用的特性之一,它读取输入并将其拆成行或單詞;通常是處理行形式的輸入最簡單的方法。
程序中使用短變量聲明來創建buffio.Scanner對象 程序使用短變量聲明創建`bufio.Scanner`类型的变量`input`。
``` ```
input := bufio.NewScanner(os.Stdin) input := bufio.NewScanner(os.Stdin)
``` ```
scanner對象從程序的標準輸入中讀取內容。對input.Scanner的每一次調用都會調入一個新行併且會自動將其行末的換行符去掉結果用input.Text()得到。Scan方法在讀到了新行的時候會返迴true而在沒有新行被讀入時會返迴false 该变量從程序的標準輸入中讀取內容。每次調用`input.Scanner`,即读入下一行,并移除行末的換行符;读取的内容可以调用`input.Text()`得到。`Scan`函数在读到一行时返迴`true`,在无输入时返迴`false`
例子中還有一個fmt.Printf這個函數和C繫的其它語言里的那個printf函數差不多都是格式化輸出的方法。fmt.Printf的第一個參數卽是輸出內容的格式規約每一個參數如何格式化取決於在格式化字符串里出現的“轉換字符”這個字符串是%號後跟隨一個字母。比如%d表示以一個整數的形式來打印一個變量而%s則表示以string形式來打印一個變量 类似于C或其它語言里的`printf`函數,`fmt.Printf`函数对一些表达式产生格式化输出。该函数的首個參數是个格式字符串指定后续参数被如何格式化。各個參數的格式取決於“轉換字符”conversion character形式为百分号后跟一個字母。举个例子`%d`表示以十进制形式打印一個整型操作数,而`%s`則表示把字符串型操作数的值展开
Printf有一大堆這種轉換Go語言程序員把這些叫做verb動詞。下面的表格列出了常用的動詞當然了不是全部但基本也夠用了。 `Printf`有一大堆這種轉換Go程序員称之为*动词verb*。下面的表格虽然远不是完整的规范,但展示了可用的很多特性:
``` ```
%d int變量 %d 十进制整数
%x, %o, %b 分别爲16進製8進製2進製形式的int %x, %o, %b 十六進製,八進製,二進製整数。
%f, %g, %e 浮點數: 3.141593 3.141592653589793 3.141593e+00 %f, %g, %e 浮點數: 3.141593 3.141592653589793 3.141593e+00
%t 布爾變量true false %t 布爾true或false
%c rune (Unicode碼點)Go語言里特有的Unicode字符類型 %c 字符(rune (Unicode碼點)
%s string %s 字符串
%q 帶雙引號的字符串 "abc" 或 帶單引號的 rune 'c' %q 帶雙引號的字符串"abc"或帶單引號的字符'c'
%v 會將任意變量以易讀的形式打印出來 %v 變量的自然形式natural format
%T 打印變量的類型 %T 變量的類型
%% 字符型百分比標誌(%符號本身,沒有其他操作 %% 字面上的百分号標誌(无操作数
``` ```
dup1中的程序還出現了\t和\n的格式化字符串。這些特殊的轉義字符在字符串中表示不可見字符。Printf默認不會在輸出內容後加上換行符。按照慣例用來格式化的函數都會在末尾以f字母結尾譯註f後綴對應format或fmt縮寫比如log.Printffmt.Errorf同時還有一繫列對應以ln結尾的函數譯註ln後綴對應line縮寫這些函數默認以%v來格式化他們的參數併且會在輸出結束後在最後自動加上一個換行符。 `dup1`的格式字符串中还含有制表符`\t`和换行符`\n`。字符串字面上可能含有這些代表不可見字符的**轉義字符escap sequences**。默認情况下,`Printf`不會換行。按照慣例,以字母`f`結尾的格式化函數,如`log.Printf`和`fmt.Errorf`,都采用`fmt.Printf`的格式化准则。而以`ln`結尾的格式化函數,则遵循`Println`的方式,以跟`%v`差不多的方式格式化參數,并在最後添加一個換行符。(译注:后缀`f`指`fomart``ln`指`line`。)
很多程序像上面的例子一樣從標準輸入中讀取數據但輸入源有時還可能是一些文件。下面的dup程序從標準輸入得到一些文件名然後用os.Open函數來打開每一個文件獲取內容 很多程序要么從標準輸入中讀取數據,如上面的例子所示,要么从一系列具名文件中讀取數據。`dup`程序的下个版本读取標準輸入或是使用`os.Open`打开各个具名文件, 并操作它们
<u><i>gopl.io/ch1/dup2</i></u> <u><i>gopl.io/ch1/dup2</i></u>
```go ```go
@ -122,19 +123,19 @@ func countLines(f *os.File, counts map[string]int) {
} }
``` ```
os.Open函數會返迴兩個值。第一個值是一個打開的文件類型(\*os.File)這個對象在下面的程序中被Scanner讀取。 `os.Open`函數返迴兩個值。第一個值是被打开的文件(*os.File),其后被`Scanner`讀取。
os.Open返迴的第二個值是一個Go語言內置的error類型。如果這個error和內置值的nil譯註相當於其它語言里的NULL相等的話説明文件被成功的打開了。之後文件被讀取一直到文件的最後文件的Close方法關閉該文件併釋放占用的一切資源。如果err的值不是nil的話那説明在打開文件的時候出了某種錯誤。這種情況下error類型的值會描述具體的問題。我們例子里的簡單錯誤處理會在標準錯誤流中用Fprintf和%v來格式化該錯誤字符串。然後繼續處理下一個文件continue語句會直接跳過之後的語句直接開始執行下一個循環迭代 `os.Open`返迴的第二個值是內置`error`類型的值。如果`err`等于內置值`nil`譯註相當於其它語言里的NULL那么文件被成功打開。读取文件直到文件结束然后调用`Close`關閉該文件,併釋放占用的所有資源。相反的话,如果`err`的值不是`nil`,说明打開文件時出错了。這種情況下,错误值描述了所遇到的問題。我们的错误处理非常简单,只是使用`Fprintf`与表示任意类型默认格式值的动词`%v`, 向標準錯誤流打印一条信息,然後`dup`繼續處理下一個文件;`continue`語句直接跳到`for`循环的下个迭代开始执行
我們在本書早期的例子中做了比較詳盡的錯誤處理當然了在實際編碼過程中像os.Open這類的函數是一定要檢査其返迴的error值的爲了減少例子程序的代碼量我們姑且簡化掉這些不太可能返迴錯誤的處理邏輯。後面的例子里我們會跳過錯誤檢査。在5.4節中我們會對錯誤處理做更詳細的闡述 为了使示例代码保持合理的大小,本书开始的一些示例有意简化了错误处理,显而易见的是,应该检查`os.Open`返回的错误值,然而,使用`input.Scan`读取文件过程中不大可能出现错误因此我们忽略了错误处理。我们会在跳过错误检查的地方做说明。5.4節中深入介绍錯誤處理
讀者可以再觀察一下上面的例子countLines函數是在其聲明之前就被調用了。在Go語言里函數和包級别的變量可以以任意的順序被聲明,併不影響其被調用。(譯註:最好還是遵循一定的規范) 注意`countLines`函數在其聲明前被調用。函數和包級别的變量package-level entities可以任意順序聲明,併不影響其被調用。(譯註:最好還是遵循一定的規范)
再來講講map這個數據結構map是用make函數創建的數據結構的一個引用。當一個map被作爲參數傳遞給一個函數時函數接收到的是一份引用的拷貝雖然本身併不是一個東西但因爲他們指向的是同一塊數據對象譯註類似於C++里的引用傳遞實際上指針是另一個指針了但內部存的值指向同一塊內存所以你在函數里對map里的值進行脩改時原始的map內的值也會改變。在我們的例子中我們在countLines函數中插入到counts這個map里的值在主函數中也是看得到的。 `map`是一个由`make`函數創建的數據結構的引用。`map`作为爲參數傳遞給某函數時该函數接收这个引用的一份拷贝copy, 或译为副本),被调用函數對`map`底层数据结构的任何修改,调用者函数都可以通过持有的`map`引用看到。在我們的例子中,`countLines`函數向`counts`插入的值,也会被`main`函数看到。譯註類似於C++里的引用傳遞,實際上指針是另一個指針了,但內部存的值指向同一塊內存)
上面這個版本的dup是以流的形式來處理輸入併將其打散爲行。理論上這些程序也是可以以二進製形式來處理輸入的。我們也可以一次性的把整個輸入內容全部讀到內存中然後再把其分割爲多行然後再去處理這些行內的數據。下面的dup3這個例子就是以這種形式來進行操作的。這個例子引入了一個新函數ReadFile從io/ioutil包提供這個函數會把一個指定名字的文件內容一次性調入之後我們用strings.Split函數把文件分割爲多個子字符串併存儲到slice結構中。Split函數是strings.Join的逆函數Join函數之前提到過 `dup`的前两个版本以"流”模式读取輸入,併根据需要拆分成多个行。理論上,这些程序可以处理任意数量的输入数据。还有另一个方法,就是一口气把全部输入数据讀到內存中,一次分割爲多行,然後處理它们。下面这个版本, `dup3`,就是这么操作的。這個例子引入了`ReadFile`函數(来自于`io/ioutil`包),其读取指定文件的全部内容,`strings.Split`函數把字符串分割成子串的切片。(`Split`的作用前文提到的`strings.Join`相反。
我們簡化了dup3這個程序。首先它隻讀取命名的文件而不去讀標準輸入因爲ReadFile函數需要一個文件名參數。其次我們將行計數邏輯移迴到了main函數因爲現在這個邏輯隻有一個地方需要用到 我們略微簡化了`dup3`。首先,由于`ReadFile`函數需要文件名作为參數, 因此隻讀指定文件,不读標準輸入。其次,由于行计数代码只在一处用到,故將其移回`main`函數
<u><i>gopl.io/ch1/dup3</i></u> <u><i>gopl.io/ch1/dup3</i></u>
```go ```go
@ -167,8 +168,8 @@ func main() {
} }
``` ```
ReadFile函數返迴byte類型的slice這個slice必須被轉換爲string之後才能夠用strings.Split方法來進行處理。我們在3.5.4節中會更詳細地講解string和byte slice字節數組 `ReadFile`函數返迴一个字节切片byte slice必须把它轉換爲`string`, 才能用`strings.Split`分割。我們会在3.5.4節詳細講解字符串和字节切片
在更底層一些的地方bufio.Scannerioutil.ReadFile和ioutil.WriteFile使用的都是*os.File的Read和Write方法不過一般程序員併不需要去直接了解到其底層實現細節在bufio和io/ioutil包中提供的方法已經足夠好用 实现上,`bufio.Scanner`、`outil.ReadFile`和`ioutil.WriteFile`都使用*os.File的`Read`和`Write`方法但是大多数程序員很少需要直接调用那些低级lower-level函数。高级(higher-level函数像`bufio`和`io/ioutil`包中所提供的那些, 用起来要容易点
**練習 1.4** 脩改dup2使其可以分别打印重複的行出現在哪些文件 **練習 1.4** 脩改`dup2`,出现重複的行时打印文件名称