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php数组的内部实现

2026-02-28 03:15:45PHP

PHP 数组的内部实现

PHP 的数组是一种混合数据结构，既支持数字索引也支持字符串键，其内部实现经过多次优化。以下是其核心实现机制：

哈希表（HashTable）

PHP 数组底层使用哈希表（HashTable）实现，通过哈希函数将键映射到存储位置。哈希表由两部分组成：

哈希桶（Bucket）：存储键值对，包含 key、value 和 hash 值。
双向链表：维护插入顺序，保证遍历时按插入顺序输出。

哈希冲突通过链地址法解决，即冲突的键值对以链表形式存储在同一个桶中。

php数组的内部实现

有序性维护

PHP 数组的有序性通过双向链表实现：

每个 Bucket 包含 pListLast 和 pListNext 指针，分别指向前驱和后继节点。
插入新元素时，会追加到链表尾部，保证 foreach 遍历顺序与插入顺序一致。

内存优化

PHP 7 后引入 "Packed Array" 优化：

php数组的内部实现

当数组为连续数字索引（如 [0 => 'a', 1 => 'b']）时，直接使用线性存储（类似 C 数组），跳过哈希表操作。
若检测到非连续键或字符串键，自动切换回哈希表模式。

动态扩容

哈希表会根据元素数量动态调整容量：

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。
扩容时重新哈希所有元素，平衡性能与内存占用。

代码示例

以下是 PHP 内部结构的简化表示（C 语言）：

typedef struct _Bucket {
    zval              val;      // 存储的值（PHP 变量）
    zend_ulong        h;        // 哈希值（数字键直接使用）
    zend_string      *key;      // 字符串键
    struct _Bucket   *next;     // 冲突链表指针
} Bucket;

typedef struct _HashTable {
    uint32_t          nTableSize; // 哈希表大小
    Bucket           *arData;     // 存储桶数组
    uint32_t          nNumUsed;   // 已用桶数
    uint32_t          nNumOfElements; // 有效元素数
    uint32_t          nTableMask; // 哈希掩码（nTableSize - 1）
    uint32_t          nInternalPointer; // 迭代指针
} HashTable;