配列

Go言語のmapでappendが使えない理由と正しい要素追加方法について解説

2025-02-20更新日: 2025-02-20

Go言語のmapはリストのように直接appendできません。

そのため、新しい要素を追加するには、m[key] = valueという代入操作を行います。

この記事では、シンプルなコード例を交えながら、効果的なmapの要素追加方法について解説します。

目次から探す

Mapの基本と特徴
- Mapの定義と初期化方法
- Mapの利用シーンと特性
append関数が使えない理由
- append関数とMapの違いについて
- Go言語の仕様に基づく制約
正しい要素追加方法
- 代入演算子による要素追加の手順
まとめ

Mapの基本と特徴

Goのmapは、キーと値のペアを効率的に管理するためのデータ構造です。

Key-Value形式でデータを扱えるため、特定のキーに関連付けられた値に高速にアクセスすることができます。

ここでは、その基本的な定義方法や初期化方法、利用シーンと特性について説明します。

Mapの定義と初期化方法

mapを利用するためには、まずmapの宣言と初期化を行う必要があります。

Goでは、主に以下の2種類の方法でmapを初期化できます。

make関数を利用する方法
リテラルを使用する方法

例えば、以下のサンプルコードは、make関数を使って空のmapを作成し、キーと値を追加する方法を示しています。

package main
import "fmt"
func main() {
	// 空のmapを作成(キーは文字列、値は整数)
	population := make(map[string]int)
	// キーと値の追加(東京と大阪の人口を登録)
	population["Tokyo"] = 13929286  // 東京の人口
	population["Osaka"] = 8823456    // 大阪の人口
	// 作成したmapの内容を出力
	fmt.Println(population)
}

map[Tokyo:13929286 Osaka:8823456]

また、リテラルを利用して初期化する場合は、以下のように記述します。

package main
import "fmt"
func main() {
	// リテラルを使ってmapを初期化
	population := map[string]int{
		"Tokyo": 13929286,
		"Osaka": 8823456,
	}
	// 初期化されたmapの内容を出力
	fmt.Println(population)
}

map[Tokyo:13929286 Osaka:8823456]

Mapの利用シーンと特性

mapは、次のようなシーンで利用されることが多いです。

キーに基づく高速な検索が必要な場合
データの登録や更新、削除などを柔軟に操作したい場合
一意な識別子(IDや名前など)をキーとして管理する場合

また、Goのmapは以下の特性を持っています。

内部でハッシュテーブルとして実装されているため、平均計算量は $O (1)$ でのアクセスが期待できます。
順序が保証されないため、mapの要素は毎回異なる順序で出力されることがあります。
マップは参照型であるため、関数間で渡す場合もコピーではなく参照が渡されます。

append関数が使えない理由

Goのappend関数は、sliceを拡張するために設計されています。

一方で、mapはキーと値のペアを扱うデータ構造であり、その性質や内部構造がsliceとは異なるため、append関数を利用して要素を追加することはできません。

append関数とMapの違いについて

append関数は、以下のような特徴を持っています。

sliceの末尾に要素を追加し、新しいsliceを返します。
要素のシーケンスを保持するため、順序が保たれるよう設計されています。

これに対し、mapはキーと値のペアを持つ連想配列であり、キーによって直接アクセスするための仕組みになっています。

つまり、

$slice \neq map$

と表現でき、slice向けに設計されたappend関数はmapの構造には適用できません。

Go言語の仕様に基づく制約

Go言語の仕様では、mapはハッシュテーブルとして実装されているため、サイズや内部配置が動的に管理されます。

そのため、sliceのように連続したメモリ上に要素が並ぶわけではありません。

この性質の違いから、mapに対して要素を追加するには、代入演算子を利用してキーと値のペアを登録する方法が採用されています。

コンパイラも、mapに対してappend関数を使用しようとするとエラーを出すようになっています。

正しい要素追加方法

mapへ正しく要素を追加するためには、代入演算子を利用してキーに対応する値を設定します。

キーが存在しない場合は新規で要素が追加され、すでに存在している場合は値が上書きされる動作となります。

代入演算子による要素追加の手順

以下の流れでmapに要素を追加します。

mapを初期化する
キーと値のペアを代入演算子=を用いて登録する

新規キーの追加方法

新しいキーをmapに登録する場合、まだ存在しないキーを指定して値を代入するだけで、新規要素が追加されます。

次のサンプルコードは、新規キーの追加を示しています。

package main
import "fmt"
func main() {
	// 空のmapを初期化(キーは文字列、値は整数)
	scores := make(map[string]int)
	// "Alice"という新しいキーに値を設定して追加
	scores["Alice"] = 90  // Aliceさんの得点
	// 登録結果を出力
	fmt.Println(scores)
}

map[Alice:90]

既存キーの上書き動作

既に存在するキーに対して新しい値を代入すると、元の値は上書きされます。

次のサンプルコードは、既存のキーの上書き動作を示しています。

package main
import "fmt"
func main() {
	// mapを初期化し、"Alice"キーで初期値を設定
	scores := map[string]int{"Alice": 90}
	// "Alice"キーに対して新しい値を代入して上書き
	scores["Alice"] = 95  // Aliceさんの得点が更新される
	// 上書き後のmapを出力
	fmt.Println(scores)
}