Prinzip der PHP-Array-Implementierung

Arrays sind der am häufigsten verwendete Datentyp in PHP. Gleichzeitig ist PHP dank seiner leistungsstarken Arrays einfach zu verwenden, aber wie werden Arrays in PHP implementiert?

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Lassen Sie uns zunächst die relevante Datenstruktur wie folgt verstehen Legen Sie eine gute Grundlage für den Inhalt

Hash-Tabelle

Die Hash-Tabelle ist, wie der Name schon sagt, eine Art Zuordnung verschiedener Schlüsselwörter zu verschiedenen Datenstruktur der Einheiten. Die Methode zum Zuordnen verschiedener Schlüsselwörter zu verschiedenen Einheiten wird als Hash-Funktion bezeichnet.

Im Idealfall entsprechen Schlüsselwörter und Einheiten nach der Verarbeitung der Hash-Funktion eins zu eins. Wenn der Schlüsselwortwert jedoch ausreicht, ist dies in vielen Fällen der Fall Es ist einfach, mehrere Schlüsselwörter derselben Einheit zuzuordnen, d. h. Hash-Konflikte.

Die Lösung für Hash-Konflikte besteht darin, entweder die Verkettungsmethode oder die offene Adressierungsmethode zu verwenden Methode

Das heißt, wenn verschiedene Schlüsselwörter derselben Einheit zugeordnet sind, verwenden Sie eine verknüpfte Liste, um diese Schlüsselwörter in derselben Einheit zu speichern
Offene Adressierungsmethode

Das heißt, wenn beim Einfügen von Daten festgestellt wird, dass in der Einheit, der das Schlüsselwort zugeordnet ist, Daten vorhanden sind, bedeutet dies, dass ein Konflikt aufgetreten ist. Anschließend wird mit der Suche nach der nächsten Einheit fortgefahren, bis eine verfügbare Einheit gefunden wird Und da die offene Adressierungsmethode den Platz anderer Schlüsselwortzuordnungseinheiten einnimmt, ist die Wahrscheinlichkeit, dass nachfolgende Schlüsselwörter Hash-Konflikte aufweisen, und daher anfällig für Leistungseinbußen

Verknüpfte Liste

Da wir oben verknüpfte Listen erwähnt haben, sprechen wir hier kurz über die Grundlagen verknüpfter Listen. Verknüpfte Listen werden in viele Typen unterteilt: Warteschlange, Stapel, bidirektional verknüpfte Liste usw.

Eine verknüpfte Liste ist eine Datenstruktur, die aus verschiedenen verknüpften Listenknoten besteht. Ein verknüpfter Listenknoten besteht im Allgemeinen aus einem Element + einem Zeiger auf den nächsten Knoten. Die doppelt verknüpfte Liste besteht, wie der Name schon sagt, aus einem Zeiger auf den vorherigen Knoten + einem Element + einem Zeiger auf den nächsten Knoten

Was den Inhalt der Datenstruktur betrifft, werden wir nicht zu viel erweitern . Detaillierte Einführung in die Datenstruktur

php-Array

Die Art und Weise, wie PHP Hash-Konflikte löst, ist die Verwendung von Verkettungsmethode, sodass das PHP-Array aus einer Hash-Tabelle + einer verknüpften Liste besteht. Genauer gesagt wird es durch eine Hash-Tabelle + eine doppelt verknüpfte Liste implementiert.

Interne Struktur - Hash-Tabelle

Die HashTable-Struktur wird hauptsächlich zum Speichern der Grundinformationen der Hash-Tabelle verwendet

typedef struct _hashtable { 
    uint nTableSize;        // hash Bucket的大小，即哈希表的容量，最小为8，以2x增长。
    uint nTableMask;        // nTableSize-1 ， 索引取值的优化
    uint nNumOfElements;    // hash Bucket中当前存在的元素个数，count()函数会直接返回此值 
    ulong nNextFreeElement; // 下一个可使用的数字键值
    Bucket *pInternalPointer;   // 当前遍历的指针（foreach比for快的原因之一）
    Bucket *pListHead;          // 存储整个哈希表的头元素指针
    Bucket *pListTail;          // 存储整个哈希表的尾元素指针
    Bucket **arBuckets;         // 存储hash数组
    dtor_func_t pDestructor;    // 在删除元素时执行的回调函数，用于资源的释放
    zend_bool persistent;       //指出了Bucket内存分配的方式。如果persisient为TRUE，则使用操作系统本身的内存分配函数为Bucket分配内存，否则使用PHP的内存分配函数。
    unsigned char nApplyCount; // 标记当前hash Bucket被递归访问的次数（防止多次递归）
    zend_bool bApplyProtection;// 标记当前hash桶允许不允许多次访问，不允许时，最多只能递归3次
#if ZEND_DEBUG
    int inconsistent;
#endif
} HashTable;

Die Bucket-Struktur wird verwendet Der spezifische Inhalt der gespeicherten Daten

typedef struct bucket {
    ulong h;            // 对char *key进行hash后的值，或者是用户指定的数字索引值
    uint nKeyLength;    // hash关键字的长度，如果数组索引为数字，此值为0
    void *pData;        // 指向value，一般是用户数据的副本，如果是指针数据，则指向pDataPtr
    void *pDataPtr;     // 如果是指针数据，此值会指向真正的value，同时上面pData会指向此值
    struct bucket *pListNext;   // 指向整个哈希表的该单元的下一个元素
    struct bucket *pListLast;   // 指向整个哈希表的该单元的上一个元素
    struct bucket *pNext;       // 指向由于哈希冲突导致存放在同一个单元的链表中的下一个元素
    struct bucket *pLast;       // 指向由于哈希冲突导致存放在同一个单元的链表中的上一个元素
    // 保存当前值所对于的key字符串，这个字段只能定义在最后，实现变长结构体
    char arKey[1];              
} Bucket;

In der Bucket-Struktur gibt es ein pData-Element, das auf die Benutzerdaten verweist, das tatsächlich auf die zuvor eingeführte variable zval-Struktur verweist. Aus diesem Grund wird beim Erstellen eines Arrays Folgendes angezeigt: das Array-Element + erscheint 1 Variablencontainer.

Internes Strukturdiagramm der Hash-Tabelle

Aus der obigen Abbildung können wir erkennen, dass Bucket Daten speichert, wenn Es gibt eine Hash-Konflikt, mehrere Schlüsselwörter werden der verknüpften Liste zugeordnet und bilden so eine doppelt verknüpfte Liste

Zusammenfassung

Heute verwenden wir Arrays als Als Einstiegspunkt haben wir kurz die grundlegenden Datenstrukturen verstanden: Hash-Tabellen und verknüpfte Listen und auch die zugrunde liegende Implementierung von Arrays kennengelernt, dh Hash-Tabellen + doppelt verknüpfte Listen. Tatsächlich ist die Hash-Tabelle die wichtigste Datenstruktur in PHP und hat viele Verwendungsmöglichkeiten. Variable Symboltabellen, Funktionslisten usw. werden alle mithilfe von Hash-Tabellen gespeichert

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonPrinzip der PHP-Array-Implementierung. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!