PHP foreach什么时候复制

本文描述了PHP 5中foreach的复制行为。需要一些PHP内部工作原理的知识，即zvals, refcount和copy-on-write行为。

PHP的foreach是一个非常整洁和切中要害的语言结构。仍然有些人不喜欢使用它，因为他们认为它是缓慢的。一个通常命名的原因是foreach复制它迭代的数组。

因此，一些人建议写:

$keys = array_keys($array);
$size = count($array);
for ($i = 0; $i < $size; $i++) {
    $key   = $keys[$i];
    $value = $array[$key];

    // ...
}

而不是更直观和直接:

foreach ($array as $key => $value) {
    // ...
}

这里有两个问题:

Microoptimization是不好的。通常，它只会浪费您的时间，不会带来任何可度量的性能改进。

foreach的复制行为比大多数人认为的要复杂一些。通常情况下，“优化”的版本会比原始版本慢。

foreach什么时候复制?

foreach是否复制数组以及复制的数量取决于三件事:

是否引用了迭代数组、它的refcount有多高以及迭代是否通过引用完成。

没有引用，refcount == 1

在下面的代码中，$array没有被引用，并且refcount为1。在这种情况下，foreach不会复制数组(证明)——这与流行的观点相反，即foreach总是复制没有引用的迭代数组。

test();
function test() {
    $array = range(0, 100000);
    foreach ($array as $key => $value) {
        // ...
    }
}

原因很简单:为什么要这样做?foreach修改$array的唯一地方是它是内部数组指针。这是预期的行为，因此不需要预防。

未引用，refcount > 1

下面的代码看起来非常类似于前面的代码。唯一的区别是数组现在作为参数传递。这似乎是一个无关紧要的区别，但它确实改变了foreach的行为:

它现在将复制数组结构，而不是值(证明;如果你想知道这只是复制的结构，比较一下这个和那个脚本。第一个只复制结构，第二个两个都复制)。

$array = range(0, 100000);
test($array);
function test($array) {
    foreach ($array as $key => $value) {
        // ...
    }
}

乍一看这可能有点奇怪:

为什么当数组通过参数传递时，它会复制，但如果它是在函数中定义的，它就不会复制了?原因是数组zval现在在多个变量之间共享:函数外部的$array变量和函数内部的$array变量。如果foreach在不复制数组结构的情况下迭代数组，那么它不仅会改变函数中$array变量的数组指针，还会改变函数外$array变量的指针。因此foreach需要复制数组结构(即散列表)。另一方面，这些值仍然可以共享zvals，因此不需要复制。

引用

下一种情况与前一种情况非常相似。唯一的区别是数组是通过引用传递的。在这种情况下，数组将不会被复制(证明)。

$array = range(0, 100000);
test($array);
function test(&$array) {
    foreach ($array as $key => $value) {
        // ...
    }
}

在这种情况下，相同的推理适用于前一种情况:外部$数组和内部$数组共享zvals。不同的是，它们现在是引用(isref == 1)，因此在这种情况下，对内部数组的任何更改都将对外部数组进行。所以如果内部数组的数组指针改变了，外部数组的数组指针也应该改变。这就是foreach不需要复制的原因。

迭代通过引用

上面的例子都是按值迭代的。对于引用迭代，应用相同的规则，但是附加值引用更改数组值的复制行为(关于结构复制的行为保持不变)。

情况“未引用，refcount == 1”没有改变。引用迭代意味着如果$值有任何变化，我们想要改变原始数组，这样数组就不会被复制(证明)。

“被引用”的情况也保持不变，在这种情况下，对$value的更改应该会更改引用迭代数组的所有变量(证明)。

只有“未引用，refcount > 1”的情况发生了变化，因为现在需要复制数组结构及其值。数组结构，因为否则函数外部的$array变量的数组指针会改变，而对$value的改变也会改变外部的$array值(证明)。

总结

当且仅当迭代数组未被引用且具有refcount > 1时，foreach将复制数组结构

foreach还将复制数组值，前提是且仅当上一个点应用并且迭代是通过引用完成时

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