PHP数组遍历的顺序
经常会有人问我,PHP的数组,如果用foreach来访问,遍历的顺序是固定的么?以什么顺序遍历呢?
比如:
<?php
$arr['laruence']='huixinchen';
$arr['yahoo']=2007;
$arr['baidu']=2008;
foreach($arras$key=>$val){
//结果是什么?
}
又比如:
<?php
$arr[2]='huixinchen';
$arr[1]=2007;
$arr[0]=2008;
foreach($arras$key=>$val){
//现在结果又是什么?
}
要完全了解清楚这个问题,我想首先应该要大家了解PHP数组的内部实现结构………
PHP的数组
在PHP中,数组是用一种HASH结构(HashTable)来实现的,PHP使用了一些机制,使得可以在O(1)的时间复杂度下实现数组的增删,并同时支持线性遍历和随机访问.
之前的文章中也讨论过, PHP的HASH算法,基于此,我们做进一步的延伸.
认识HashTable之前,首先让我们看看HashTable的结构定义,我加了注释方便大家理解:
typedefstruct_hashtable{
uintnTableSize;/*散列表大小,Hash值的区间*/
uintnTableMask;/*等于nTableSize-1,用于快速定位*/
uintnNumOfElements;/*HashTable中实际元素的个数*/
ulongnNextFreeElement;/*下个空闲可用位置的数字索引*/
Bucket*pInternalPointer;/*内部位置指针,会被reset,current这些遍历函数使用*/
Bucket*pListHead;/*头元素,用于线性遍历*/
Bucket*pListTail;/*尾元素,用于线性遍历*/
Bucket**arBuckets;/*实际的存储容器*/
dtor_func_tpDestructor;/*元素的析构函数(指针)*/
zend_boolpersistent;
unsignedcharnApplyCount;/*循环遍历保护*/
zend_boolbApplyProtection;
#ifZEND_DEBUG
intinconsistent;
#endif
}HashTable;
关于nApplyCount的意义,我们可以通过一个例子来了解:
<?php
$arr=array(1,2,3,4,5,);
$arr[]=&$arr;
var_export($arr);//Fatalerror:Nestingleveltoodeep-recursivedependency?
这个字段就是为了防治循环引用导致的无限循环而设立的.
查看上面的结构,可以看出,对于HashTable,关键元素就是arBuckets了,这个是实际存储的容器,让我们来看看它的结构定义:
typedefstructbucket{
ulongh;/*数字索引/hash值*/
uintnKeyLength;/*字符索引的长度*/
void*pData;/*数据*/
void*pDataPtr;/*数据指针*/
structbucket*pListNext;/*下一个元素,用于线性遍历*/
structbucket*pListLast;/*上一个元素,用于线性遍历*/
structbucket*pNext;/*处于同一个拉链中的下一个元素*/
structbucket*pLast;/*处于同一拉链中的上一个元素*/
chararKey[1];/*节省内存,方便初始化的技巧*/
}Bucket;
我们注意到,最后一个元素,这个是flexiblearray技巧,可以节省内存,和方便初始化的一种做法,有兴趣的朋友可以googleflexiblearray.
h是元素的Hash值,对于数字索引的元素,h为直接索引值(通过nKeyLength=0来表示是数字索引).而对于字符串索引来说,索引值保存在arKey中,索引的长度保存在nKeyLength中.
在Bucket中，实际的数据是保存在pData指针指向的内存块中，通常这个内存块是系统另外分配的。但有一种情况例外，就是当Bucket保存的数据是一个指针时，HashTable将不会另外请求系统分配空间来保存这个指针，而是直接将该指针保存到pDataPtr中，然后再将pData指向本结构成员的地址。这样可以提高效率，减少内存碎片。由此我们可以看到PHPHashTable设计的精妙之处。如果Bucket中的数据不是一个指针，pDataPtr为NULL(本段来自Altair<eniac2008@hotmail.com>的”ZendHashTable详解”)</eniac2008@hotmail.com>
结合上面的HashTable结构,我们来说明下HashTable的总结构图:
HashTable的pListhHead指向线性列表形式下的第一个元素,上图中是元素1,pListTail指向的是最后一个元素0,而对于每一个元素pListNext就是红色线条画出的线性结构的下一个元素,而pListLast是上一个元素.
pInternalPointer指向当前的内部指针的位置,在对数组进行顺序遍历的时候,这个指针指明了当前的元素.
当在线性(顺序)遍历的时候,就会从pListHead开始,顺着Bucket中的pListNext/pListLast,根据移动pInternalPointer,来实现对所有元素的线性遍历.
比如,对于foreach,如果我们查看它生成的opcode序列,我们可以发现,在foreach之前,会首先有个FE_RESET来重置数组的内部指针,也就是pInternalPointer(关于foreach可以参看深入理解PHP原理之foreach),然后通过每次FE_FETCH来递增pInternalPointer,从而实现顺序遍历.
类似的,当我们使用,each/next系列函数来遍历的时候,也是通过移动数组的内部指针而实现了顺序遍历,这里有一个问题,比如:
<?php
$arr=array(1,2,3,4,5);
foreach($arras$v){
//可以获取
}
while(list($key,$v)=each($arr)){
//获取不到
}
?>
了解到我刚才介绍的知识,那么这个问题也就很明朗了,因为foreach会自动reset,而while这块不会reset,所以在foreach结束以后,pInternalPointer指向数组最末端,while语句块当然访问不到了,解决的办法就是在each之前,先reset数组的内部指针.
而在随机访问的时候,就会通过hash值确定在hash数组中的头指针位置,然后通过pNext/pLast来找到特点元素.
增加元素的时候,元素会插在相同Hash元素链的头部和线性列表的尾部.也就是说,元素在线性遍历的时候是根据插入的先后顺序来遍历的,这个特殊的设计使得在PHP中,当使用数字索引时,元素的先后顺序是由添加的顺序决定的,而不是索引顺序.
也就是说,PHP中遍历数组的顺序,是和元素的添加先后相关的,那么,现在我们就很清楚的知道,文章开头的问题的输出是:
huixinchen 2007 2008
所以,如果你想在数字索引的数组中按照索引大小遍历,那么你就应该使用for,而不是foreach
for($i=0,$l=count($arr);$i<$l;$i++){
//这个时候,不能认为是顺序遍历(线性遍历)
}
原文地址：
- 深入理解PHP之数组(遍历顺序)