在哈希映射中存储键值对

这里，score 将会拥有与 Blue 团队相关联的值，结果将会是 10。get 方法返回一个 Option<&V>；如果哈希 map 中没有该键的值，get 将会返回 None。这个程序通过调用 copied 来处理 Option，以获取 Option<i32> 而不是 Option<&i32>，然后使用 unwrap_or 在 scores 中没有该键的条目时将 score 设置为零。

我们可以使用 for 循环，以类似于向量的方式迭代哈希 map 中的每个键值对。

fn main() {
    use std::collections::HashMap;

    let mut scores = HashMap::new();

    scores.insert(String::from("Blue"), 10);
    scores.insert(String::from("Yellow"), 50);

    for (key, value) in &scores {
        println!("{key}: {value}");
    }
}

这段代码将以任意顺序打印每一对键值对。

Yellow: 50
Blue: 10

哈希 Map 和所有权

对于实现了 Copy trait 的类型，例如 i32，值会被复制到哈希 map 中。对于像 String 这样的拥有所有权的值，值将会被移动，并且哈希 map 将会成为这些值的所有者，如代码清单 8-22 所示。

fn main() {
    use std::collections::HashMap;

    let field_name = String::from("Favorite color");
    let field_value = String::from("Blue");

    let mut map = HashMap::new();
    map.insert(field_name, field_value);
    // field_name and field_value are invalid at this point, try using them and
    // see what compiler error you get!
}

代码清单 8-22：展示了键和值在插入哈希 map 后由哈希 map 所有

在使用 insert 调用将变量 field_name 和 field_value 移动到哈希 map 中后，我们将无法再使用它们。

如果我们将值的引用插入哈希 map，则值不会被移动到哈希 map 中。引用指向的值必须至少在哈希 map 有效的时间内保持有效。我们将在第 10 章的“使用生命周期验证引用”一节中详细讨论这些问题。。

更新哈希 Map

尽管键值对的数量可以增长，但每个唯一键一次只能与一个值相关联（反之则不然：例如，Blue 团队和 Yellow 团队都可以在 scores 哈希 map 中存储值 10）。

当您想要更改哈希 map 中的数据时，您必须决定如何处理键已经分配了值的情况。您可以用新值替换旧值，完全忽略旧值。您可以保留旧值并忽略新值，仅当键没有值时才添加新值。或者您可以组合旧值和新值。让我们看看如何做到这些！

覆盖值

如果我们将一个键和一个值插入哈希 map，然后使用不同的值插入相同的键，则与该键关联的值将被替换。即使代码清单 8-23 中的代码调用了两次 insert，哈希 map 也只包含一对键值对，因为我们两次都插入了 Blue 团队键的值。

fn main() {
    use std::collections::HashMap;

    let mut scores = HashMap::new();

    scores.insert(String::from("Blue"), 10);
    scores.insert(String::from("Blue"), 25);

    println!("{scores:?}");
}

代码清单 8-23：替换存储在特定键下的值

这段代码将打印 {"Blue": 25}。原始值 10 已被覆盖。

仅当键不存在时才添加键和值

通常会检查哈希 map 中是否存在特定键的值，然后执行以下操作：如果键存在于哈希 map 中，则现有值应保持原样。如果键不存在，则插入它及其值。

哈希 map 有一个特殊的 API 来实现这一点，称为 entry，它将您要检查的键作为参数。entry 方法的返回值是一个名为 Entry 的枚举，它表示可能存在或不存在的值。假设我们要检查 Yellow 团队的键是否有关联的值。如果没有，我们想插入值 50，Blue 团队也是如此。使用 entry API，代码如下面的代码清单 8-24 所示。

fn main() {
    use std::collections::HashMap;

    let mut scores = HashMap::new();
    scores.insert(String::from("Blue"), 10);

    scores.entry(String::from("Yellow")).or_insert(50);
    scores.entry(String::from("Blue")).or_insert(50);

    println!("{scores:?}");
}

代码清单 8-24：使用 entry 方法仅在键还没有值时才插入

Entry 上的 or_insert 方法被定义为：如果对应的 Entry 键存在，则返回该值的 mutable reference，否则，将参数作为该键的新值插入，并返回新值的 mutable reference。这种技术比我们自己编写逻辑要简洁得多，而且与 borrow checker 配合得更好。

运行代码清单 8-24 中的代码将打印 {"Yellow": 50, "Blue": 10}。对 entry 的第一次调用将为 Yellow 团队插入键和值 50，因为 Yellow 团队还没有值。对 entry 的第二次调用不会更改哈希 map，因为 Blue 团队已经有值 10。

根据旧值更新值

哈希 map 的另一个常见用例是查找键的值，然后根据旧值更新它。例如，代码清单 8-25 显示了计算每个单词在某些文本中出现次数的代码。我们使用一个哈希 map，其中单词作为键，并增加值以跟踪我们看到该单词的次数。如果这是我们第一次看到某个单词，我们将首先插入值 0。

fn main() {
    use std::collections::HashMap;

    let text = "hello world wonderful world";

    let mut map = HashMap::new();

    for word in text.split_whitespace() {
        let count = map.entry(word).or_insert(0);
        *count += 1;
    }

    println!("{map:?}");
}

代码清单 8-25：使用存储单词和计数的哈希 map 统计单词出现的次数

这段代码将打印 {"world": 2, "hello": 1, "wonderful": 1}。您可能会看到以不同的顺序打印相同的键值对：回想一下“访问哈希 Map 中的值”一节中提到的，迭代哈希 map 的顺序是任意的。

split_whitespace 方法返回一个迭代器，该迭代器遍历 text 中的值的子切片，并以空格分隔。or_insert 方法返回指定键的值的 mutable reference (&mut V)。这里我们将该 mutable reference 存储在 count 变量中，因此为了给该值赋值，我们必须首先使用星号 (*) 解引用 count。mutable reference 在 for 循环结束时超出作用域，因此所有这些更改都是安全的，并且符合借用规则。

哈希函数

默认情况下，HashMap 使用一种名为 *SipHash* 的哈希函数，它可以提供对涉及哈希表的拒绝服务 (DoS) 攻击的抵抗力¹。这不是最快的哈希算法，但为了更好的安全性而牺牲性能是值得的。如果您分析代码后发现默认哈希函数对您的目的来说太慢，您可以通过指定不同的哈希器来切换到另一个函数。哈希器是一种实现了 BuildHasher trait 的类型。我们将在第 10 章讨论 trait 以及如何实现它们。您不必从头开始实现自己的哈希器；crates.io上有其他 Rust 用户共享的库，这些库提供了实现了许多常见哈希算法的哈希器。

https://en.wikipedia.org/wiki/SipHash

总结

当您需要存储、访问和修改数据时，向量、字符串和哈希 map 将提供程序中所需的大量功能。以下是一些您现在应该能够解决的练习：

给定一个整数列表，使用向量并返回列表的中位数（排序后，中间位置的值）和众数（出现次数最多的值；哈希 map 在这里会有所帮助）。
将字符串转换为猪拉丁语。每个单词的第一个辅音字母被移到单词的末尾，并添加“ay”，因此“first”变成了“irst-fay”。以元音字母开头的单词的末尾添加“hay”（“apple”变成了“apple-hay”）。请记住有关 UTF-8 编码的详细信息！
使用哈希 map 和向量，创建一个文本界面，允许用户将员工姓名添加到公司的部门中。例如，“将 Sally 添加到工程部”或“将 Amir 添加到销售部”。然后，让用户按部门或公司中的所有人员（按部门排序）检索所有人员的列表。

标准库 API 文档描述了向量、字符串和哈希 map 具有的方法，这些方法对这些练习很有帮助！

我们正在进入更复杂的程序，在这些程序中操作可能会失败，因此，现在是讨论错误处理的最佳时机。我们接下来就来讨论这个问题！

Rust 程序设计语言

创建新的哈希映射

访问哈希映射中的值

哈希 Map 和所有权

更新哈希 Map

覆盖值

仅当键不存在时才添加键和值

根据旧值更新值

哈希函数

总结