哈希的概念与性质

哈希是Perl中的第三种数据结构，又称关联数组。其与数组具有一定的相似性，许多特性可以与数组形成类比。哈希同数组一样，可以容纳任意多的元素并按需取用。

哈希与数组最大的不同之处在于索引方式。在数组中，数组元素以索引值来索引，而在哈希中，用于索引的是一个任意的字符串，这个字符串就称为哈希键，其对应的值就称为哈希值。所以哈希就是由许多哈希键-值对所组成的一个数据集合。

哈希键具有唯一性，即在一个哈希中，不可能出现两个相同的哈希键。但哈希键所对应的哈希值是可以重复的。

哈希具有无序性，也可以理解为乱序性，这是哈希区别于数组的一大重要特点。在哈希中，不存在哈希键-值对的先后顺序，即不存在“第n个哈希元素”这样的说法，只存在哈希键与哈希值之间的一一对应关系。并且Perl出于特殊需要，还会在某些情况下刻意重排哈希中键-值对的先后顺序。

访问整个哈希与哈希赋值

类似于数组中的@，如果要指代整个哈希，可以使用百分号%作为限定符，后接哈希名称。哈希名称也属于Perl标识符的一种，有其独立的名字空间。哈希与列表可以相互转换，所以对整个哈希赋值就可以通过列表来完成。在给哈希赋值的列表中，列表的第一、二个元素分别是一个哈希键及其对应的哈希值，第三、四个元素分别是下一对哈希键-值对，以此类推。下例为一个对整个哈希赋值的示例程序：

%hash=qw/a aaa b bbb/;    #对整个哈希%hash赋值，存入两个键-值对：a对应aaa、b对应bbb

在Perl中，胖箭头“=>”就是逗号的另一种写法，所以在列表中，其可以发挥和逗号一样的作用，即分隔多个列表元素。所以如果将列表中哈希键-值对之间的逗号换为胖箭头，就能更加清晰直观地体现出键-值对的对应关系。胖箭头的另一个作用为可以隐式引起胖箭头左边的字符串，从而省略左边字符串的引号。而如果左侧字符串为表达式，则其会被先计算，再被隐式引起。

在使用胖箭头时，应注意左边未加引号的部分是否出现了会引起歧义的符号，如加号，乘号等，如果出现这种情况，则左边的字符串必须显示引起。例：

%hash=(

a=>'aaa',

b=>'bbb',

c=>'ccc',

);          #用含有胖箭头的列表给哈希赋值

在列表上下文中，哈希会展开为一个含有键-值对的列表。这一操作称为展开哈希。例：

@n=%hash;   #展开哈希，并将其赋值给数组

哈希也可以赋值给哈希，右边的哈希会先展开成键-值对列表，然后将此列表赋值给哈希。常见的操作如复制一个新哈希或建立反序哈希。例：

%new_hash=%old_hash;    #复制哈希

%hash=reverse%hash;      #建立反序哈希

所谓反序哈希，即将哈希展开为键-值对列表后，对列表进行反序，然后再赋值给哈希。这样的操作会颠倒每一对键-值对的顺序，使原来的键变为值，而使原来的值变为键。显然，这种操作不适用于哈希值有重复的情况，因为这样会导致颠倒后哈希键的重复。当重复的键又一次被赋值时，后值会覆盖原先的值，并且由于哈希的无序性，也无从得知是哪一个值在前哪一个在后。

在标量上下文中，非空哈希会返回一个类似分数的字符串，供内部调试使用，而空哈希会返回0，所以普通用户可以将其当作布尔值使用，用以判断哈希是否为空。

访问哈希元素与哈希元素内插

要访问单个哈希元素，就可以使用$开头表示调用单个值，后接哈希名称，再后接用一对花括号围住的哈希键。由于哈希键是字符串，所以原则上应使用引号引起，但在实际操作中，如果没有歧义产生，绝大多数情况下花括号内的哈希键引号均可省略。如果花括号内为表达式，则该表达式会被计算。例：

$hash{b}                     #调用键为b的哈希值

for(qw/a b c/){print$hash{$_}}    #使用$_循环迭代键列表，并输出键为$_的哈希值，“$_”这个表达式在调用哈希时会先被计算

类似于列表中对单个元素的赋值，哈希中对单个哈希键赋值也可以通过调用单个哈希元素这种方式。例：

$hash{b}=bbb;    #对哈希键b进行赋值，省略了字符串引号

哈希元素也可以进行双引号内插。但只能内插单个哈希值，而不能内插整个哈希。内插整个哈希时，不会产生任何效果，百分号会被当作字符串处理。例：

for(qw/a bc/){print"$_=>$hash{$_}\n"}   #双引号内插哈希值

print"%hash";                         #无任何效果，结果就是"%hash"

keys和values函数

Perl中有许多的函数可以用于处理哈希。keys函数是最常用的哈希函数之一，其参数为一整个哈希，可以返回此哈希的键列表。例：

@n=keys%hash;                #返回%hash的键列表，并存入@n中

for(keys%hash){print$hash{$_}}    #首先由keys返回%hash的键列表，然后遍历所有键，并输出哈希值

values函数与keys类似，其可以返回哈希值列表。例：

@m=values%hash;    #返回%hash的值列表，并存入数组m中

当一个哈希中新增键-值对时，哈希元素的先后顺序会被重排，而其他情况，如修改哈希值、删除键-值对或调用哈希函数等均不会使哈希元素重排，这就是哈希重排的规则。所以当同时使用keys和values函数返回两个列表时，会发现这两个列表中键-值对的顺序是一一对应的。

在标量上下文中，这两个函数都会返回列表元素个数，即哈希中键-值对的数量。例：

$_=keys%hash;    #$_的值即哈希中键-值对的数量

哈希排序初步

由于哈希的无序性，哈希本身是无法排序的。而所谓的哈希排序，本质上就是利用哈希键的唯一性，按一定的规则对哈希键列表进行排序，从而得到一个排序后的键列表，然后再通过键与值之间的对应关系来处理哈希值。

所以在哈希排序时，可以先使用keys函数取出哈希键列表，再使用排序函数sort对这个列表进行排序，从而得到一个排序后的哈希键列表。例：

for(sortkeys%hash){print"$_=>$hash{$_}\n"}

上例中，首先用keys函数取出哈希键列表，此列表作为sort函数的参数进行排序，这样就得到了排序后的哈希键列表。这个列表再作为foreach循环的参数进行循环迭代，最终输出的便是以排序后的键列表的顺序调用的哈希键-值对。

each函数

类似于foreach循环，如果需要遍历哈希中的每一对键-值对，除了用keys取出键列表进行循环外，还可以使用each函数。each函数实际上是一个作用于列表的函数，即作用于哈希展开得到的列表。每次对列表调用此函数时，each都会返回列表中的下两个元素形成的列表。而对哈希使用时，这两个元素就是一对哈希键-值对。在实际使用中，唯一适合使用each函数的地方就是在while循环的条件表达式中。每循环一次，each函数会从哈希中取出下一个键-值对，从而执行代码块。例：

while(($n,$m)=each%hash){print"$n=>$m\n"}

上例的机制比较复杂。首先，each函数从哈希中取出一对键-值对，然后赋值给列表。由于while的条件表达式是布尔上下文，即一种特殊的，返回布尔值的标量上下文，所以列表会返回列表中元素的个数2，判定为布尔真值，所以执行循环。当each迭代到哈希的末尾时，则会返回一个空列表并赋值，而空列表由于没有元素，所以在布尔上下文中返回0，即布尔假值，从而跳出循环。

每一个哈希都含有一个自己独立的迭代器，用于记忆上一次循环所访问的位置，从而使each能每次取出下一个键-值对。在某些情况下，迭代器会被重置。

exists和delete函数

exists函数可以检查哈希中是否存在指定的键，如存在，则返回真值，常用于条件表达式中。这个函数仅检查哈希键的存在与否，与哈希值的真假无关，可以理解为该键是否能出现在keys返回的列表中。例：

if(exists$hash{b}){print'T'}else{print'F'}    #检查是否存在$hash{b}这个键

delete函数可以从哈希中删除指定的键-值对。如果哈希中不存在这样的键值对，则会直接略过。例：

delete$hash{b};    #删除键为b的这个键-值对

樱雨楼

完成于2016.1.3

最后修改于2016.1.26