带有“集合”
构建我们的集合
Go 中没有内置 Set 类型,但您可以优雅地使用 map[Type]bool 作为集合,例如:
// Create a set with 2 values in it: [1, 2]
m := map[int]bool{1: true, 2: true}
// Test an element:
fmt.Println(m[1]) // true
fmt.Println(m[3]) // false
// Set an element:
m[3] = true
fmt.Println(m[3]) // true
// Delete an element:
delete(m, 1)
fmt.Println(m[1]) // false
注意:我们利用了这样一个事实,即如果键不在映射中,索引映射会导致值类型为zero value,在bool 的情况下为false,正确地告诉元素不在地图(集)中。
在Go Playground 上试试。
注意 #2:有一些技巧可以使将地图作为一组处理的代码更短,您可以在以下答案中查看它们:Check if a value is in a list。
在集合中使用net.IP
现在我们只需要一个表示 net.IP 的类型,它可以用作映射中的键类型(有关什么构成映射键类型,请参阅这个问题:How can I prevent a type being used as a map key?)。
很遗憾net.IP 本身不符合条件,因为它是一个切片:
type IP []byte
而且切片没有可比性。有关详细信息,请参阅此问题:Hash with key as an array type 和此:Why have arrays in Go?
一种简单的方法是将其转换为规范的string 值,我们就完成了。为此,我们可以简单地将 IP 的字节转换为十六进制 string。但是一个 IPv4 地址可能会显示为 IPv6,所以我们应该先将其转换为 IPv6:
func Key(ip net.IP) string {
return hex.EncodeToString(ip.To16())
}
注意:IP 地址的字节可能不是有效的 UTF-8 编码 string(这是 Go 在内存中存储 strings 的方式),但 Go 中的 string 值表示任意字节序列,因此以下也有效,更简单,效率更高:
func Key(ip net.IP) string {
return string(ip.To16()) // Simple []byte => string conversion
}
我们可以使用这样的 IP 字符串作为键。使用 IP 填充您的地图以进行检查:
// Populate forbidden IPs:
forbIPs := map[string]bool{
Key(ip1): true,
Key(ip2): true,
}
// Now check a single IP:
ipToCheck := ...
if forbIPs[Key(ipToCheck)] {
fmt.Println("Forbidden!")
} else {
fmt.Println("Allowed.")
}
如果您要检查多个 IP(由 net.LookupIP() 返回),则它是一个 for 循环:
ips, err := net.LookupIP(host)
// Check err
for _, ip := range ips {
if forbIPs[Key(ip)] {
// FORBIDDEN!
}
}
备用键类型
请注意——如上所述——切片不可比较,但数组可以。所以我们也可以使用数组作为键。这就是它的样子:
func Key(ip net.IP) (a [16]byte) {
copy(a[:], ip)
return
}
// And the IP set:
forbIPs := map[[16]byte]bool{
// ...
}
替代方案
排序切片
或者,我们可以简单地将被禁止的 IP 存储在切片 []net.IP 中,然后对其进行排序。如果是排序好的,我们可以用二分查找在里面找一个IP(标准库sort.Search())。
是的,与上述 (hash)map 解决方案的 O(1) 复杂度相比,二分搜索的复杂度为 O(log2(n))。但这种替代方案还有另一个优点:
枚举单个 IP 并不总是可行的。有时(通常)列出 IP 范围更容易。第一种解决方案对于处理 IP 范围是不可行的,但这种解决方案可能是:您可以在 O(log2(n)) 时间找到覆盖 IP 地址的范围。