說明

這里基于 php7.2.5 進(jìn)行測試，php7 之后內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化應(yīng)該不是太大，但與 php5.X 有差別。我們今天學(xué)習(xí) PHP 中的數(shù)組語法，數(shù)組在 PHP 中堪稱萬能結(jié)構(gòu)，什么都能存什么都能放，非常靈活，因?yàn)?PHP 沒有其他語言的如 map、list 等結(jié)構(gòu)，PHParray 就夠了。

們前面說變量的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)為 zval, 值呢放在 zend_value 中，忘了的看這里

如何聲明

$arr = []; $arr[1] = "hello"; $arr1 = ['name' => '憤怒的鳥'];

如何實(shí)現(xiàn)

數(shù)組的底層結(jié)構(gòu)為 zend_array 也叫 HashTable，也就是通過對數(shù)組的 key 進(jìn)行 hash 計(jì)算之后能直接獲取 value 的地址，時(shí)間復(fù)雜度為 O (1) 那是很快的。

typedef struct _zend_array HashTable;struct _zend_array {zend_refcounted_h gc;// 引用計(jì)數(shù)union {struct {ZEND_ENDIAN_LOHI_4(zend_uchar flags,zend_uchar nApplyCount,zend_uchar nIteratorsCount,zend_uchar consistency)} v;uint32_t flags;} u;uint32_t nTableMask; // 中間映射計(jì)算Bucket *arData; // 這里是真正存放數(shù)組元素的地方uint32_t nNumUsed; // 已使用的bucket數(shù)量，可能包含已刪除的元素uint32_t nNumOfElements; // 數(shù)組中有效元素的數(shù)量uint32_t nTableSize; // 數(shù)組的總?cè)萘縰int32_t nInternalPointer;zend_long nNextFreeElement;// 數(shù)值索引的值dtor_func_t pDestructor; };typedef struct _Bucket {zval val; // 元素的值 實(shí)際是一個(gè)zvalzend_ulong h; /* 數(shù)組key 經(jīng)過hash計(jì)算得出的值 */ /* hash value (or numeric index) */zend_string *key; /*元素的key*/ /* string key or NULL for numerics */ } Bucket;

我們知道數(shù)組的 key 可以是數(shù)字或者字符串，但是 PHP 中的數(shù)組是有序的，也就是跟插入順序是保持一致的，那么是如何做到的。

結(jié)論：

key 在存入 bucket 之前先通過一個(gè)中間映射表保存 key 的位置，先對 key 進(jìn)行 hash 計(jì)算然后與數(shù)組大小值進(jìn)行取模運(yùn)算得出這個(gè) key 在中間表的位置，然后在中間表的位置存儲(chǔ)這個(gè) key 在 bucket 中的位置。如圖

這里在 key 是字符串的時(shí)候需要進(jìn)行 hash 計(jì)算，如果是數(shù)值就直接拿來用就行了。

插入元素

這個(gè)操作比較明晰了，先計(jì)算中間表的位置，再存儲(chǔ)到 bucket

add_to_hash:// nMumUsed Bucket的數(shù)量 ++idx = ht->nNumUsed++; // 有效元素的數(shù)量 ++ht->nNumOfElements++;if (ht->nInternalPointer == HT_INVALID_IDX) {ht->nInternalPointer = idx;}zend_hash_iterators_update(ht, HT_INVALID_IDX, idx); // arData的內(nèi)存位置 給當(dāng)前元素用p = ht->arData + idx; // 設(shè)置bucket的keyp->key = key;if (!ZSTR_IS_INTERNED(key)) {zend_string_addref(key);ht->u.flags &= ~HASH_FLAG_STATIC_KEYS;zend_string_hash_val(key);} // 設(shè)置bucket的h值 ，這里其實(shí)是zend_string中的h p->h = h = ZSTR_H(key); // 設(shè)置bucket的val, ZVAL_COPY_VALUE(&p->val, pData); // 在bucket中的位置nIndex = h | ht->nTableMask;Z_NEXT(p->val) = HT_HASH(ht, nIndex);HT_HASH(ht, nIndex) = HT_IDX_TO_HASH(idx);return &p->val;

查找元素

先自己思考一下我們在獲取數(shù)組的值 $a [‘name’], 是如何獲取的，先用 key 計(jì)算 hash 值，拿到中間表的位置，再拿到 bucket 的位置，就能取到值了

// 拿到key的hash值 h = zend_string_hash_val(key);arData = ht->arData; // 拿到中間表的位置nIndex = h | ht->nTableMask; // 拿到bucket的位置idx = HT_HASH_EX(arData, nIndex); // 這里先不看while (EXPECTED(idx != HT_INVALID_IDX)) {p = HT_HASH_TO_BUCKET_EX(arData, idx);if (EXPECTED(p->key == key)) { /* check for the same interned string */return p;} else if (EXPECTED(p->h == h) &&EXPECTED(p->key) &&EXPECTED(ZSTR_LEN(p->key) == ZSTR_LEN(key)) &&EXPECTED(memcmp(ZSTR_VAL(p->key), ZSTR_VAL(key), ZSTR_LEN(key)) == 0)) {return p;}idx = Z_NEXT(p->val);}

hash 沖突

hash 計(jì)算不可避免的在數(shù)據(jù)量大的時(shí)候有沖突的幾率，一般一個(gè)常用方法是拉鏈法，也就是沖突元素串成鏈表，當(dāng) keyhash 沖突后遍歷這個(gè)位置的鏈表，最終拿到匹配的 key, 也就是上面的查找元素中 while 那一段，來看下 PHP hashTable 是如何處理的，我們還是分析上面那一段代碼

上圖

擴(kuò)容

PHP 數(shù)組在初始化時(shí)不需要指定容量大小，也就是它是自動(dòng)擴(kuò)容的，如何實(shí)現(xiàn)呢。

結(jié)論：

如果插入元素時(shí)發(fā)現(xiàn)容量不夠了，如果已刪除的元素達(dá)到一定比例就重建索引，如果沒有達(dá)到就會(huì)進(jìn)行原大小 2 倍的擴(kuò)容，然后復(fù)制元素到新數(shù)組。

IS_CONSISTENT(ht);HT_ASSERT_RC1(ht);// 是否達(dá)到了這個(gè)值if (ht->nNumUsed > ht->nNumOfElements + (ht->nNumOfElements >> 5)) { /* additional term is there to amortize the cost of compaction */zend_hash_rehash(ht);} else if (ht->nTableSize < HT_MAX_SIZE) { /* Let's double the table size */// 這里會(huì)擴(kuò)容2倍void *new_data, *old_data = HT_GET_DATA_ADDR(ht);// 2倍uint32_t nSize = ht->nTableSize + ht->nTableSize;Bucket *old_buckets = ht->arData; // 申請內(nèi)存new_data = pemalloc(HT_SIZE_EX(nSize, -nSize), ht->u.flags & HASH_FLAG_PERSISTENT);// 設(shè)置一些屬性ht->nTableSize = nSize;ht->nTableMask = -ht->nTableSize;HT_SET_DATA_ADDR(ht, new_data);// 復(fù)制bucketsmemcpy(ht->arData, old_buckets, sizeof(Bucket) * ht->nNumUsed);// 刪除老bucketpefree(old_data, ht->u.flags & HASH_FLAG_PERSISTENT);zend_hash_rehash(ht);} else {zend_error_noreturn(E_ERROR, "Possible integer overflow in memory allocation (%u * %zu + %zu)", ht->nTableSize * 2, sizeof(Bucket) + sizeof(uint32_t), sizeof(Bucket));}

總結(jié)

PHP 數(shù)組底層是 hashTable, 通過一個(gè)中間映射表實(shí)現(xiàn)順序性，自動(dòng)擴(kuò)容，value 可以任何類型，key 可以是 int 也可以是 string

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以上內(nèi)容希望幫助到大家，很多PHPer在進(jìn)階的時(shí)候總會(huì)遇到一些問題和瓶頸，業(yè)務(wù)代碼寫多了沒有方向感，不知道該從那里入手去提升，對此我整理了一些資料，包括但不限于：分布式架構(gòu)、高可擴(kuò)展、高性能、高并發(fā)、服務(wù)器性能調(diào)優(yōu)、TP6，laravel，YII2，Redis，Swoole、Swoft、Kafka、Mysql優(yōu)化、shell腳本、Docker、微服務(wù)、Nginx等多個(gè)知識點(diǎn)高級進(jìn)階干貨需要的可以免費(fèi)分享給大家，需要的可以加入我的官方群點(diǎn)擊此處。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的c语言 结构体里使用动态数组_PHP 语法六数组使用及内部结构的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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