php数组的内部实现

PHP数组的内部实现

PHP的数组实际上是一个有序的哈希表（Hash Table），它结合了链表和哈希表的特性，既能通过数字索引快速访问，也能通过字符串键高效查找。

哈希表结构

PHP数组的核心是zend_array结构（PHP 7之前称为HashTable）。它包含以下关键部分：

• 存储桶（Bucket）：存储键值对，包含哈希值、键和值。
• 哈希函数：将键转换为哈希值，用于快速定位。
• 冲突解决：使用链表解决哈希冲突。

有序性实现

PHP数组的有序性通过双向链表维护：

• 每个Bucket包含pListNext和pListLast指针，指向插入顺序的前后元素。
• 遍历数组时按插入顺序输出，而非哈希表中的物理顺序。

内存管理

PHP 7优化了数组内存占用：

• 使用zend_array替代旧版HashTable，减少内存开销。
• 值存储采用zval结构，直接嵌入数组而非指针，降低内存碎片。

动态扩容

数组容量不足时自动扩容：

• 初始容量为8，负载因子超过阈值时扩容为当前大小的2倍。
• 扩容后重新哈希所有元素，平衡性能与内存。

特殊优化

• 数字键数组：连续数字索引可能优化为纯数组（Packed Array），跳过哈希计算。
• 不可变数组：PHP 8引入Immutable数组，减少复制开销。

示例代码分析

$array = [
    'foo' => 'bar',
    42    => true,
];

• 字符串键'foo'通过哈希函数计算位置。
• 数字键42直接作为索引处理（若连续则可能优化为Packed Array）。

性能考虑

• 大数据量时哈希冲突会降低性能，需合理选择键类型。
• 频繁插入/删除可能导致内存重组，影响效率。

PHP数组的设计平衡了灵活性和性能，使其既能作为列表也能作为字典使用。