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集合

列表(list)、元组(tuple)、关键字列表(keyword list)、映射(map)。

Table of Contents

列表(List)

列表是值的简单集合,可以包含不同的数据类型,而且也可能包含相同的值。

iex> [3.14, :pie, "Apple"]
[3.14, :pie, "Apple"]

Elixir 内部用链表实现列表,获取列表长度是 O(n) 的操作。这也代表着,在列表的头部插入比在尾部插入要快。

iex> list = [3.14, :pie, "Apple"]
[3.14, :pie, "Apple"]
iex> ["π" | list]
["π", 3.14, :pie, "Apple"]
iex> list ++ ["Cherry"]
[3.14, :pie, "Apple", "Cherry"]

列表拼接

列表拼接使用 ++/2 操作符:

iex> [1, 2] ++ [3, 4, 1]
[1, 2, 3, 4, 1]

关于上面使用到的 ++/2 格式的说明: 在 Elixir 中(以及 Elixir 的基础语言 Erlang),函数和操作符的名字由两部分组成:名字(比如这里的 ++)和元数(arity)。 元数是 Elixir 和 Erlang 代码非常核心的部分,它代表了给定函数接受的参数个数(比如这里的 2),元数和名字之间通过斜线分割。 我们后面会讲到更多这方面的内容,知道这些已经能帮你理解它的含义了。

列表减法

--/2 操作符支持列表的减法,而且减去不存在的值也是安全的。

iex> ["foo", :bar, 42] -- [42, "bar"]
["foo", :bar]

值得注意的是,如果列表中有重复的值,对于右边列表中的出现的每一个值,只会从左边列表(被减列表)中移除一个与之相等的值,即第一个出现的值:

iex> [1,2,2,3,2,3] -- [1,2,3,2]
[2, 3]

注意:这里比较是否相同使用的是严格比较(strict comparison),请参考下面的例子:

iex> [2] -- [2.0]
[2]
iex> [2.0] -- [2.0]
[]

头/尾(head / tail)

使用列表的时候,经常要和列表的头(head)和尾(tail)打交道:列表的头部是列表的第一个元素;尾部是除去第一个元素剩下的列表。 Elixir 提供了两个函数 hdtl 来获取这两个部分。

iex> hd [3.14, :pie, "Apple"]
3.14
iex> tl [3.14, :pie, "Apple"]
[:pie, "Apple"]

除了上面的提到的函数,你还可以使用模式匹配(pattern matching)| 操作符来把一个列表分成头尾两部分;我们在后面的教程中还会看到这种用法。

iex> [head | tail] = [3.14, :pie, "Apple"]
[3.14, :pie, "Apple"]
iex> head
3.14
iex> tail
[:pie, "Apple"]

元组(Tuple)

元组和列表很像,但是元组在内存中是连续存放的。 这样的话,获取元组的长度很快,但是修改元组的操作很昂贵:新的元组必须重新在内存中拷贝一份。 定义元组要用花括号:

iex> {3.14, :pie, "Apple"}
{3.14, :pie, "Apple"}

元组一个很常见的用法是作为函数的返回值,来返回额外的信息。当介绍到模式匹配的时候,这种用法的好处就显而易见了。

iex> File.read("path/to/existing/file")
{:ok, "... contents ..."}
iex> File.read("path/to/unknown/file")
{:error, :enoent}

关键字列表(Keyword list)

关键字列表(keyword list)和映射(maps)是 Elixir 中两个相关的集合。Elixir 的关键字列表是一种特殊的列表:列表里的内容是二元元组,并且二元组的第一个元素必须是原子。它和列表的行为完全一致。

iex> [foo: "bar", hello: "world"]
[foo: "bar", hello: "world"]
iex> [{:foo, "bar"}, {:hello, "world"}]
[foo: "bar", hello: "world"]

关键字列表非常重要,它有以下的特性:

因为这些原因,关键字列表最常见的用法是作为参数传递给函数。

映射(Map)

Elixir 的映射(maps)是键值对结构的第一选择,和关键字列表(keywords)不同,映射允许任意类型的数据作为键,而且数据并不严格排序。 你可以使用 %{} 来定义映射:

iex> map = %{:foo => "bar", "hello" => :world}
%{:foo => "bar", "hello" => :world}
iex> map[:foo]
"bar"
iex> map["hello"]
:world

从 Elixir 1.2 版本开始,变量也可以作为映射的键(key):

iex> key = "hello"
"hello"
iex> %{key => "world"}
%{"hello" => "world"}

如果重复的键添加到映射中,后面的值会覆盖之前的值:

iex> %{:foo => "bar", :foo => "hello world"}
%{foo: "hello world"}

从上面的运行结果中,你或许发现了一些不同:存储键只有原子的映射,可以不用 =>,直接使用关键字列表的语法:

iex> %{foo: "bar", hello: "world"}
%{foo: "bar", hello: "world"}

iex> %{foo: "bar", hello: "world"} == %{:foo => "bar", :hello => "world"}
true

映射另一个有趣的特性是:它们提供了自己更新和获取原子键(key)的语法:

iex> map = %{foo: "bar", hello: "world"}
%{foo: "bar", hello: "world"}
iex> %{map | foo: "baz"}
%{foo: "baz", hello: "world"}
iex> map.hello
"world"

注意: 这种语法只在更新一个已经存在于映射的键才有效!如果键不存在,则会抛出 KeyError 错误。

要创建一个新的键值对,则应当使用 Map.put/3

iex> map = %{hello: "world"}
%{hello: "world"}
iex> %{map | foo: "baz"}
** (KeyError) key :foo not found in: %{hello: "world"}
    (stdlib) :maps.update(:foo, "baz", %{hello: "world"})
    (stdlib) erl_eval.erl:259: anonymous fn/2 in :erl_eval.expr/5
    (stdlib) lists.erl:1263: :lists.foldl/3
iex> Map.put(map, :foo, "baz")
%{foo: "baz", hello: "world"}
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