gopl-zh.github.com/ch1/ch1-03.md

9.7 KiB
Raw Blame History

1.3. 査找重複的行

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。

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。

gopl.io/ch1/dup1

// Dup1 prints the text of each line that appears more than
// once in the standard input, preceded by its count.
package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"os"
)

func main() {
	counts := make(map[string]int)
	input := bufio.NewScanner(os.Stdin)
	for input.Scan() {
		counts[input.Text()]++
	}
	// NOTE: ignoring potential errors from input.Err()
	for line, n := range counts {
		if n > 1 {
			fmt.Printf("%d\t%s\n", n, line)
		}
	}
}

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,Gomap类似于Java语言中的HashMapPython语言中的dictLua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。)

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:

line := input.Text()
counts[line] = counts[line] + 1

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。

为了打印结果,我们使用了基于range的循环,并在counts这个map上迭代。跟之前类似,每次迭代得到两个结果,键和其在map中对应的值。map的迭代顺序并不确定,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。

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。

程序使用短變量聲明創建bufio.Scanner类型的变量input

input := bufio.NewScanner(os.Stdin)

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

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          十进制整数
%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
%t          布爾true或false
%c          字符rune (Unicode碼點)
%s          字符串
%q          帶雙引號的字符串"abc"或帶單引號的字符'c'
%v          變量的自然形式natural format
%T          變量的類型
%%          字面上的百分号標誌(无操作数)

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.Printffmt.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ffomartlnline。)

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。

gopl.io/ch1/dup2

// Dup2 prints the count and text of lines that appear more than once
// in the input.  It reads from stdin or from a list of named files.
package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"os"
)

func main() {
	counts := make(map[string]int)
	files := os.Args[1:]
	if len(files) == 0 {
		countLines(os.Stdin, counts)
	} else {
		for _, arg := range files {
			f, err := os.Open(arg)
			if err != nil {
				fmt.Fprintf(os.Stderr, "dup2: %v\n", err)
				continue
			}
			countLines(f, counts)
			f.Close()
		}
	}
	for line, n := range counts {
		if n > 1 {
			fmt.Printf("%d\t%s\n", n, line)
		}
	}
}

func countLines(f *os.File, counts map[string]int) {
	input := bufio.NewScanner(f)
	for input.Scan() {
		counts[input.Text()]++
	}
	// NOTE: ignoring potential errors from input.Err()
}

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。

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。

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

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)

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的作用与前文提到的strings.Join相反。)

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。

gopl.io/ch1/dup3

package main

import (
	"fmt"
	"io/ioutil"
	"os"
	"strings"
)

func main() {
	counts := make(map[string]int)
	for _, filename := range os.Args[1:] {
		data, err := ioutil.ReadFile(filename)
		if err != nil {
			fmt.Fprintf(os.Stderr, "dup3: %v\n", err)
			continue
		}
		for _, line := range strings.Split(string(data), "\n") {
			counts[line]++
		}
	}
	for line, n := range counts {
		if n > 1 {
			fmt.Printf("%d\t%s\n", n, line)
		}
	}
}

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。

实现上,bufio.Scanneroutil.ReadFileioutil.WriteFile都使用*os.FileReadWrite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bufioio/ioutil包中所提供的那些,用起来要容易点。

練習 1.4 脩改dup2,出现重複的行时打印文件名称。