解析PHP8底层内核源码-数组（二）

本篇文章给大家介绍《解析PHP8底层内核源码-数组（二）》。有一定的参考价值，有需要的朋友可以参考一下，希望对大家有所帮助。

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zend_array 在 PHP中被分为两种

1.packed array
2.hash array

在上文中 补齐了zend_array的 所有值的 注释

其实源码里顺序和我上面的稍微不一样我觉得我上面的顺序理解起来更合理

//源码里的代码
typedef struct _zend_array HashTable;
struct _zend_array {
zend_refcounted_h gc;
union {
struct {
ZEND_ENDIAN_LOHI_4(
zend_uchar    flags,
zend_uchar    _unused,
zend_uchar    nIteratorsCount,
zend_uchar    _unused2)
} v;
uint32_t flags;
} u;
uint32_t          nTableMask;
Bucket           *arData;
uint32_t          nNumUsed;
uint32_t          nNumOfElements;
uint32_t          nTableSize;
uint32_t          nInternalPointer;
zend_long         nNextFreeElement;
dtor_func_t       pDestructor;
};
//我调换下顺序后的代码
struct _zend_array {
zend_refcounted_h gc; 
 ///  gc  占用8个字节 用于引用计数和  字符串类型的记录
union {
struct {
ZEND_ENDIAN_LOHI_4(
zend_uchar    flags,
// flags   8位的无符号字符， 最大值为255   标记HashTable用 PHP8 中有6个值
zend_uchar    _unused,
zend_uchar    nIteratorsCount,
//迭代器计数。foreach语句会在全局变量EG中创建一个迭代器，
//迭代器包含正在遍历的HashTable和游标信息。
//nIteratorsCount记录了当前runtime正在迭代当前HashTable的迭代器的数量。
zend_uchar    _unused2)
} v;
  //这里有点不一样 看陈雷大佬书中 v结构体还包括 u.v.nApplyCount和u.v.consistency
uint32_t flags;
             //
} u;
// u是是一个联合体。占用4个字节。
//可以存储一个uint32_t类型的flags，也可以存储由4个unsigned char组成的结构体v，
//这里的宏ZEND_ENDIAN_LOHI_4是为了兼容不同操作系统的大小端，可以忽略。
Bucket           *arData;
//HashTable中存储数据的单元的指针。
//  用来存储key和value以及辅助信息的容器。
uint32_t          nTableSize;
//    HashTable的大小。表示arData指向的bucket数组的大小，即所有bucket的数量。
//该字段取值始终是2n，最小值是8，最大值在64位系统中是0x80000000（2的31次幂）。
uint32_t          nNumUsed;
//指所有已使用bucket的数量，包括有效bucket和无效bucket的数量
uint32_t          nNumOfElements;
//有效bucket的数量。该值总是小于或等于nNumUsed
uint32_t          nTableMask;
//索引大小。一般值为  -nTableSize。
uint32_t          nInternalPointer;
//全局默认游标。reset/key/current/next/prev等宏 和操作都会用到
zend_long         nNextFreeElement;
//下一个插入的元素的key的下标  
//比如  当$a[] = 1  nNextFreeElement =1  
dtor_func_t       pDestructor;
//指向一个函数   typedef void (*dtor_func_t)(zval *pDest);
//可以看出是pDest是zval结构指针二级指针，
//为什么会是二级指针，因为c语言函数传递都是值传递，要改变指针值只能将指针地址传入
//当bucket元素被更新或者被删除时，会对bucket的value调用该函数，
//如果value是引用计数的类型，那么会对value引用计数减1，进而引发可能的gc。
};

用understand 工具生成的成员变量图如下

展开全部后如下

zend_array 结构体 member

可以看出其实核心就是 z_val +zend_string +zend_refcounted_h+Bucket 层层相扣

其中 Bucket 存储数组的关键信息

typedef struct _Bucket {
zval              val;   //数组的值 ( 复习下 zval只有16个字节)
zend_ulong         h;     // key的 h  值
zend_string      *key;      //当数组为 hash_array时候 会用到 也就是 key的值  
} Bucket;

不管数组类型是 packed_array 还是hash_array 最终都会存储在 Bucket中

当 key全是数字key 并且 key按插入顺序递增的时候数组类型为packed_array

packed array的特性

不需要索引数组
用不到 key
不带key的数组h 值直接等于bucket中空间的排序值从0开始
key-value对的数组 h 值等于 key的内容

其中第三条和第四条你可以理解为PHP中数组如果不写key 那么就默认key就从0开始依次排序

$a =array(1,2,3);  // packed array
$b =array(1=>'a',3=>'b',5=>'c'); //packed array

bucket 数组前会有索引数组

当为packed array 时索引数组得大小一直为 2 因为用不到它

上面当 $a 对应的 zend_array里的内容为

nTableSize; 表示arData指向的bucket数组的大小，即所有bucket的数量。=数组的总大小

nNumUsed; 指所有已使用bucket的数量，包括有效bucket和无效bucket的数量

bucket会有三种状态有效无效已使用

nNumOfElements; 有效bucket的数量。

所以 nNumOfElements+nNumUsed =nTableSize

nTableMask; 索引大小。因为 packed array 没有用到索引所以永远为-2

nNextFreeElement; 下一个插入的元素的key的下标

packed array 利用了bucket数组的连续性特点，对于某些只有数字key的场景进行的优化。由于不再需要索引数组，从内存空间上节省了(nTableSize-2 )* sizeof(uint32_t) 个字节。另外，由于存取bucket是直接操作bucket数组，在性能上也有所提升。

如果未满足 packed array 的条件在PHP中数组用 hash_array表示

所有 key 值不是数字的都用hash_array 表示

$c =array('x'=>1,'y'=>2,'z'=>3,'a'=>0);

上面的$c 会被用 hash_array 表示

bucket如下

zend_array如下

nTableSize; 表示arData指向的bucket数组的大小，即所有bucket的数量。=8

nNumUsed; 指所有已使用bucket的数量，包括有效bucket和无效bucket的数量=4

bucket会有三种状态有效无效已使用

nNumOfElements; 有效bucket的数量。=4

所以 nNumOfElements+nNumUsed =nTableSize

nTableMask; 索引大小。 -8

nNextFreeElement; 下一个插入的元素的key的下标 hash_array 用不到永远为0

▏本文经原作者PHP崔雪峰同意，发布在php中文网，原文地址：https://zhuanlan.zhihu.com/p/358354087

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