1.3. 查找重复的行

对文件做拷贝、打印、搜索、排序、统计或类似事情的程序都有一个差不多的程序结构:一个处理输入的循环,在每个元素上执行计算处理,在处理的同时或最后产生输出。我们会展示一个名为dup的程序的三个版本;灵感来自于Unix的uniq命令,其寻找相邻的重复行。该程序使用的结构和包是个参考范例,可以方便地修改。

dup的第一个版本打印标准输入中多次出现的行,以重复次数开头。该程序将引入if语句,map数据类型以及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循环一样,if语句条件两边也不加括号,但是主体部分需要加。if语句的else部分是可选的,在if的条件为false时执行。

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。键可以是任意类型,只要其值能用==运算符比较,最常见的例子是字符串;值则可以是任意类型。这个例子中的键是字符串,值是整数。内置函数make创建空map,此外,它还有别的作用。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HashMap,Python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读取一行输入,该行被当做map,其对应的值递增。counts[input.Text()]++语句等价下面两句:

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

map中不含某个键时不用担心,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,从实践来看,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。(译注:具体可以参见这里http://stackoverflow.com/questions/11853396/google-go-lang-assignment-order)

继续来看bufio包,它使处理输入和输出方便又高效。Scanner类型是该包最有用的特性之一,它读取输入并将其拆成行或单词;通常是处理行形式的输入最简单的方法。

程序使用短变量声明创建bufio.Scanner类型的变量input

input := bufio.NewScanner(os.Stdin)

该变量从程序的标准输入中读取内容。每次调用input.Scan(),即读入下一行,并移除行末的换行符;读取的内容可以调用input.Text()得到。Scan函数在读到一行时返回true,不再有输入时返回false

类似于C或其它语言里的printf函数,fmt.Printf函数对一些表达式产生格式化输出。该函数的首个参数是个格式字符串,指定后续参数被如何格式化。各个参数的格式取决于“转换字符”(conversion character),形式为百分号后跟一个字母。举个例子,%d表示以十进制形式打印一个整型操作数,而%s则表示把字符串型操作数的值展开。

Printf有一大堆这种转换,Go程序员称之为动词(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  十六进制,八进制,二进制整数。
%f, %g, %e  浮点数: 3.141593 3.141592653589793 3.141593e+00
%t          布尔:true或false
%c          字符(rune) (Unicode码点)
%s          字符串
%q          带双引号的字符串"abc"或带单引号的字符'c'
%v          变量的自然形式(natural format)
%T          变量的类型
%%          字面上的百分号标志(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这些代表不可见字符的转义字符(escape sequences)。默认情况下,Printf不会换行。按照惯例,以字母f结尾的格式化函数,如log.Printffmt.Errorf,都采用fmt.Printf的格式化准则。而以ln结尾的格式化函数,则遵循Println的方式,以跟%v差不多的方式格式化参数,并在最后添加一个换行符。(译注:后缀fformatlnline。)

很多程序要么从标准输入中读取数据,如上面的例子所示,要么从一系列具名文件中读取数据。dup程序的下个版本读取标准输入或是使用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函数返回两个值。第一个值是被打开的文件(*os.File),其后被Scanner读取。

os.Open返回的第二个值是内置error类型的值。如果err等于内置值nil(译注:相当于其它语言里的NULL),那么文件被成功打开。读取文件,直到文件结束,然后调用Close关闭该文件,并释放占用的所有资源。相反的话,如果err的值不是nil,说明打开文件时出错了。这种情况下,错误值描述了所遇到的问题。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,向标准错误流打印一条信息,然后dup继续处理下一个文件;continue语句直接跳到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节中深入介绍错误处理。

注意countLines函数在其声明前被调用。函数和包级别的变量(package-level entities)可以任意顺序声明,并不影响其被调用。(译注:最好还是遵循一定的规范)

map是一个由make函数创建的数据结构的引用。map作为参数传递给某函数时,该函数接收这个引用的一份拷贝(copy,或译为副本),被调用函数对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。在我们的例子中,countLines函数向counts插入的值,也会被main函数看到。(译注:类似于C++里的引用传递,实际上指针是另一个指针了,但内部存的值指向同一块内存)

dup的前两个版本以"流”模式读取输入,并根据需要拆分成多个行。理论上,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读到内存中,一次分割为多行,然后处理它们。下面这个版本,dup3,就是这么操作的。这个例子引入了ReadFile函数(来自于io/ioutil包),其读取指定文件的全部内容,strings.Split函数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。)

我们略微简化了dup3。首先,由于ReadFile函数需要文件名作为参数,因此只读指定文件,不读标准输入。其次,由于行计数代码只在一处用到,故将其移回main函数。

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函数返回一个字节切片(byte slice),必须把它转换为string,才能用strings.Split分割。我们会在3.5.4节详细讲解字符串和字节切片。

实现上,bufio.Scannerioutil.ReadFileioutil.WriteFile都使用*os.FileReadWrite方法,但是,大多数程序员很少需要直接调用那些低级(lower-level)函数。高级(higher-level)函数,像bufioio/ioutil包中所提供的那些,用起来要容易点。

练习 1.4: 修改dup2,出现重复的行时打印文件名称。

powered by Gitbook该教程制作时间: 2017-11-21 18:40:52