Hochleistungsfähige Datenstrukturen und Implementierungsmethoden, die PHP zugrunde liegen-PHP-Tutorial-php.cn

Hochleistungsfähige Datenstrukturen und Implementierungsmethoden, die PHP zugrunde liegen

PHPs zugrunde liegende Hochleistungsdatenstruktur und Implementierungsmethoden erfordern spezifische Codebeispiele

Mit der kontinuierlichen Entwicklung von Internetanwendungen hat sich PHP zu einer weit verbreiteten serverseitigen Skriptsprache entwickelt. Bei großen Webanwendungen sind die Leistungsprobleme von PHP jedoch zu einem nicht zu ignorierenden Problem geworden. Bei vielen großen Websites kam es zu Leistungsengpässen und Systemabstürzen.

Um die Leistung von PHP zu verbessern, müssen wir die leistungsstarke Datenstruktur und die Implementierungsmethoden verstehen, die PHP zugrunde liegen. In diesem Artikel werden mehrere Hochleistungsdatenstrukturen von PHP und ihre Implementierungsmethoden vorgestellt und entsprechende Codebeispiele bereitgestellt, um den Lesern ein umfassendes Verständnis der PHP-Leistungsoptimierung zu vermitteln.

Arrays

In PHP sind Arrays eine der am häufigsten verwendeten Datenstrukturen. Die Array-Implementierung von PHP verwendet jedoch eine Hash-Tabelle, was insbesondere bei der Iteration einer großen Datenmenge zu einem gewissen Leistungsaufwand führt.

Um die Array-Leistung von PHP zu verbessern, können wir C-Spracherweiterungen verwenden, um dies zu erreichen.

Das Folgende ist ein einfaches PHP-Erweiterungsbeispiel, das eine leistungsstarke Hash-Tabelle implementiert, die zum Speichern großer Datenmengen verwendet werden kann und die Speicherung und den Zugriff verschiedener Datentypen unterstützt.

typedef struct {
    zend_ulong h;
    zval data;
} hashtable_entry;

typedef struct {
    hashtable_entry *table;
    zend_ulong num_entries;
    zend_ulong max_entries;
    zend_ulong rehash_pos;
    zend_ulong rehash_size;
} hashtable;

typedef struct {
    zend_object std;
    hashtable *ht;
} hash_table_object;

static zend_object *hash_table_object_new(zend_class_entry *class_type)
{
    hash_table_object *intern = 
        (hash_table_object *)ecalloc(1, sizeof(hash_table_object));
    zend_object_std_init(&intern->std, class_type);
    object_properties_init(&intern->std, class_type);
    intern->std.handlers = &hash_table_object_handlers;
    intern->ht = 
        (hashtable *)emalloc(sizeof(hashtable));
    return &intern->std;
}

static void hash_table_object_free(zend_object *object)
{
    hash_table_object *intern = 
        hash_table_object_from_obj(object);
    if (intern->ht != NULL) {
        zend_ulong i;
        for (i = 0; i < intern->ht->max_entries; i++) {
            zval_dtor(
                &intern->ht->table[i].data
            );
        }
        efree(intern->ht->table);
        efree(intern->ht);
    }
    zend_object_std_dtor(object);
}

static void hash_table_put(hash_table_object *intern, 
                           zval *key, 
                           zval *value)
{
    zend_ulong idx;
    zend_string *str_key;
    if (Z_TYPE_P(key) == IS_STRING) {
        str_key = Z_STR_P(key);
        idx = zend_inline_hash_func(
            str_key->val, str_key->len
        ) % intern->ht->max_entries;
    } else if (Z_TYPE_P(key) == IS_LONG) {
        idx = Z_LVAL_P(key) % intern->ht->max_entries;
    } else if (Z_TYPE_P(key) == IS_DOUBLE) {
        idx = zend_dval_to_lval(Z_DVAL_P(key)) % intern->ht->max_entries;
    } else if (Z_TYPE_P(key) == IS_TRUE) {
        idx = 1 % intern->ht->max_entries;
    } else {
        idx = 0;
    }
    if (Z_TYPE(intern->ht->table[idx].data) != IS_NULL) {
        zval_dtor(
            &intern->ht->table[idx].data
        );
    }
    intern->ht->table[idx].h = idx;
    ZVAL_COPY_VALUE(
        &intern->ht->table[idx].data, value
    );
}

static zval *hash_table_get(hash_table_object *intern, 
                             zval *key)
{
    zend_ulong idx;
    zend_string *str_key;
    if (Z_TYPE_P(key) == IS_STRING) {
        str_key = Z_STR_P(key);
        idx = zend_inline_hash_func(
            str_key->val, str_key->len
        ) % intern->ht->max_entries;
    } else if (Z_TYPE_P(key) == IS_LONG) {
        idx = Z_LVAL_P(key) % intern->ht->max_entries;
    } else if (Z_TYPE_P(key) == IS_DOUBLE) {
        idx = zend_dval_to_lval(Z_DVAL_P(key)) % intern->ht->max_entries;
    } else if (Z_TYPE_P(key) == IS_TRUE) {
        idx = 1 % intern->ht->max_entries;
    } else {
        idx = 0;
    }
    if (Z_TYPE(intern->ht->table[idx].data) == IS_NULL) {
        return NULL;
    } else {
        return &intern->ht->table[idx].data;
    }
}

static zend_class_entry *hash_table_class_entry;

static zend_function_entry hash_table_methods[] = {
    PHP_ME(HashTable, put, arginfo_hashtable_put, ZEND_ACC_PUBLIC)
    PHP_ME(HashTable, get, arginfo_hashtable_get, ZEND_ACC_PUBLIC)
    PHP_FE_END
};

static zend_object_handlers hash_table_object_handlers;

static void hash_table_object_init(zend_class_entry *class_type)
{
    hash_table_object_handlers = 
        *zend_get_std_object_handlers();
    hash_table_object_handlers.offset = 
        XtOffsetOf(hash_table_object, std);
    hash_table_object_handlers.free_obj = 
        hash_table_object_free;
    hash_table_object_handlers.clone_obj = 
        zend_objects_clone_obj;
}

PHP_MINIT_FUNCTION(hash_table)
{
    zend_class_entry ce;
    INIT_CLASS_ENTRY(ce, "HashTable", hash_table_methods);
    hash_table_class_entry = zend_register_internal_class(&ce);
    hash_table_class_entry->create_object =
        hash_table_object_new;
    hash_table_object_init(
        hash_table_class_entry
    );
    return SUCCESS;
}

Nach dem Login kopieren

Mit den oben genannten Erweiterungen kann die Leistung von PHP-Arrays erheblich verbessert werden, insbesondere für die Verarbeitung großer Datenmengen.

Heap

Heap ist eine häufig verwendete Datenstruktur, die für Prioritätswarteschlangen, Sortierungen und andere Vorgänge verwendet werden kann. Um die Leistung von PHP zu verbessern, können wir C-Spracherweiterungen verwenden, um Heap-Datenstrukturen zu implementieren.

Das Folgende ist ein einfaches PHP-Erweiterungsbeispiel, das einen minimalen Heap implementiert und zum Sortieren, Suchen und anderen Vorgängen verwendet werden kann.

typedef struct {
    zend_ulong size;
    zend_ulong capacity;
    zval *data;
} min_heap;

static min_heap *min_heap_new()
{
    min_heap *heap = emalloc(sizeof(min_heap));
    heap->size = 0;
    heap->capacity = 4;
    heap->data = emalloc(sizeof(zval) * heap->capacity);
    return heap;
}

static void min_heap_free(min_heap *heap)
{
    zend_ulong i;
    for (i = 0; i < heap->size; i++) {
        zval_dtor(&heap->data[i]);
    }
    efree(heap->data);
    efree(heap);
}

static void min_heap_push(min_heap *heap, zval *value)
{
    if (heap->size + 1 > heap->capacity) {
        heap->capacity *= 2;
        heap->data = 
            erealloc(heap->data, sizeof(zval) * heap->capacity);
    }
    zend_ulong hole = ++heap->size;
    while (hole > 1 && 
           zend_is_smaller(
               value, &heap->data[hole / 2]
           )) {
        ZVAL_COPY(
            &heap->data[hole], &heap->data[hole / 2]
        );
        hole /= 2;
    }
    ZVAL_COPY(
        &heap->data[hole], value
    );
}

static void min_heap_pop(min_heap *heap)
{
    zend_ulong hole = 1;
    zend_ulong child = 2;
    zval tmp;
    ZVAL_NULL(&tmp);
    zval_dtor(
        &heap->data[1]
    );
    heap->data[1] = heap->data[heap->size--];
    while (child <= heap->size) {
        if (child < heap->size && 
            zend_is_smaller(&heap->data[child + 1], &heap->data[child])) {
            child++;
        }
        if (zend_is_smaller(&heap->data[child], &heap->data[hole])) {
            ZVAL_COPY(
                &tmp, &heap->data[hole]
            );
            ZVAL_COPY(
                &heap->data[hole], &heap->data[child]
            );
            ZVAL_COPY(
                &heap->data[child], &tmp
            );
        } else {
            break;
        }
        hole = child;
        child *= 2;
    }
}

static zval *min_heap_top(min_heap *heap)
{
    if (heap->size > 0) {
        return &heap->data[1];
    } else {
        return NULL;
    }
}

static zend_class_entry *min_heap_class_entry;

static zend_function_entry min_heap_methods[] = {
    PHP_ME(MinHeap, push, arginfo_min_heap_push, ZEND_ACC_PUBLIC)
    PHP_ME(MinHeap, pop, arginfo_min_heap_pop, ZEND_ACC_PUBLIC)
    PHP_ME(MinHeap, top, arginfo_min_heap_top, ZEND_ACC_PUBLIC)
    PHP_FE_END
};

static zend_object_handlers min_heap_object_handlers;

static void min_heap_object_init(zend_class_entry *class_type)
{
    min_heap_object_handlers = 
        *zend_get_std_object_handlers();
    min_heap_object_handlers.offset = 
        XtOffsetOf(min_heap_object, std);
    min_heap_object_handlers.free_obj = 
        min_heap_object_free;
    min_heap_object_handlers.clone_obj = 
        zend_objects_clone_obj;
}

static zend_object *min_heap_object_new(zend_class_entry *class_type)
{
    min_heap_object *intern = 
        (min_heap_object *)ecalloc(1, sizeof(min_heap_object));
    zend_object_std_init(&intern->std, class_type);
    object_properties_init(&intern->std, class_type);
    intern->std.handlers = &min_heap_object_handlers;
    intern->heap = 
        min_heap_new();
    return &intern->std;
}

static void min_heap_object_free(zend_object *object)
{
    min_heap_object *intern = 
        min_heap_object_from_obj(object);
    if (intern->heap != NULL) {
        min_heap_free(intern->heap);
    }
    zend_object_std_dtor(object);
}

PHP_MINIT_FUNCTION(min_heap)
{
    zend_class_entry ce;
    INIT_CLASS_ENTRY(ce, "MinHeap", min_heap_methods);
    min_heap_class_entry = zend_register_internal_class(&ce);
    min_heap_class_entry->create_object =
        min_heap_object_new;
    min_heap_object_init(
        min_heap_class_entry
    );
    return SUCCESS;
}

Nach dem Login kopieren

Mit den oben genannten Erweiterungen können Sie die Heap-Datenstruktur einfach in PHP implementieren und die Leistung von PHP-Sortierung, Suche und anderen Vorgängen verbessern.

Queue

Queue ist in PHP eine gängige Datenstruktur, die in Anwendungsszenarien wie der Verwaltung von Multithread-Aufgaben verwendet werden kann. Um die Leistung von PHP zu verbessern, können wir C-Spracherweiterungen verwenden, um Warteschlangendatenstrukturen zu implementieren.

Das Folgende ist ein einfaches PHP-Erweiterungsbeispiel, das eine Hochleistungswarteschlange implementiert und in Anwendungsszenarien wie der Multithread-Aufgabenverarbeitung verwendet werden kann.

typedef struct {
    zend_ulong head;
    zend_ulong tail;
    zend_ulong size;
    zend_ulong capacity;
    zval *data;
} queue;

static queue *queue_new()
{
    queue *q = emalloc(sizeof(queue));
    q->head = 0;
    q->tail = 0;
    q->size = 0;
    q->capacity = 4;
    q->data = emalloc(sizeof(zval) * q->capacity);
    return q;
}

static void queue_free(queue *q)
{
    zend_ulong i;
    for (i = q->head; i != q->tail; i = (i + 1) % q->capacity) {
        zval_dtor(&q->data[i]);
    }
    efree(q->data);
    efree(q);
}

static void queue_push(queue *q, zval *val)
{
    if (q->size >= q->capacity) {
        zend_ulong new_capacity = q->capacity * 2;
        zval *new_data = emalloc(sizeof(zval) * new_capacity);
        zend_ulong i;
        for (i = q->head; i != q->tail; i = (i + 1) % q->capacity) {
            ZVAL_COPY(&new_data[i], &q->data[i]);
        }
        efree(q->data);
        q->data = new_data;
        q->capacity = new_capacity;
        q->head = 0;
        q->tail = q->size;
    }
    ZVAL_COPY(&q->data[q->tail], val);
    q->tail = (q->tail + 1) % q->capacity;
    q->size++;
}

static void queue_pop(queue *q)
{
    if (q->size > 0) {
        zval_dtor(&q->data[q->head]);
        q->head = (q->head + 1) % q->capacity;
        q->size--;
    }
}

static zval *queue_front(queue *q)
{
    if (q->size > 0) {
        return &q->data[q->head];
    } else {
        return NULL;
    }
}

static zend_class_entry *queue_class_entry;

static zend_function_entry queue_methods[] = {
    PHP_ME(Queue, push, arginfo_queue_push, ZEND_ACC_PUBLIC)
    PHP_ME(Queue, pop, arginfo_queue_pop, ZEND_ACC_PUBLIC)
    PHP_ME(Queue, front, arginfo_queue_front, ZEND_ACC_PUBLIC)
    PHP_FE_END
};

static zend_object_handlers queue_object_handlers;

static void queue_object_init(zend_class_entry *class_type)
{
    queue_object_handlers = 
        *zend_get_std_object_handlers();
    queue_object_handlers.offset = 
        XtOffsetOf(queue_object, std);
    queue_object_handlers.free_obj = 
        queue_object_free;
    queue_object_handlers.clone_obj = 
        zend_objects_clone_obj;
}

static zend_object *queue_object_new(zend_class_entry *class_type)
{
    queue_object *intern = 
        (queue_object *)ecalloc(1, sizeof(queue_object));
    zend_object_std_init(&intern->std, class_type);
    object_properties_init(&intern->std, class_type);
    intern->std.handlers = &queue_object_handlers;
    intern->q = 
        queue_new();
    return &intern->std;
}

static void queue_object_free(zend_object *object)
{
    queue_object *intern = 
        queue_object_from_obj(object);
    if (intern->q != NULL) {
        queue_free(intern->q);
    }
    zend_object_std_dtor(object);
}

PHP_MINIT_FUNCTION(queue)
{
    zend_class_entry ce;
    INIT_CLASS_ENTRY(ce, "Queue", queue_methods);
    queue_class_entry = zend_register_internal_class(&ce);
    queue_class_entry->create_object =
        queue_object_new;
    queue_object_init(
        queue_class_entry
    );
    return SUCCESS;
}

Nach dem Login kopieren

Mit den oben genannten Erweiterungen können Sie die Warteschlangendatenstruktur einfach in PHP implementieren und die Leistung der PHP-Multithread-Aufgabenverarbeitung und anderer Anwendungsszenarien verbessern.

Zusammenfassung

Nach der obigen Einführung haben wir die Hochleistungsdatenstruktur, die PHP zugrunde liegt, und ihre Implementierungsmethode kennengelernt und entsprechende Codebeispiele bereitgestellt. Durch die Verwendung von Erweiterungen zur Implementierung leistungsstarker Datenstrukturen kann die Leistung von PHP erheblich verbessert werden, insbesondere bei der Verarbeitung großer Datenmengen und Multithread-Aufgaben kann die Leistung des Systems erheblich verbessert werden.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonHochleistungsfähige Datenstrukturen und Implementierungsmethoden, die PHP zugrunde liegen. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!