深刻理解PHP之foreach

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語言基礎

foreach 語法結構提供了遍歷數組的簡單方式。

php5以前, foreach僅能用於數組
php5+, 利用foreach能夠遍歷對象

foreach僅可以應用於數據和對象，若是嘗試應用於其餘數據類型的變量，或者未初始化的變量將發出錯誤信息。

有兩種語法：

/*
  遍歷給定的 array_expression 數據。每次循環中， 當前單元的值被賦給$value而且數組內部的指針向前移一步（所以下次循環中將會獲得下一個單元）
*/
foreach (array_expression as $value) {
    // statement
}

foreach (array_expression as $value) :
    // statement
endforeach;

/*
  同上，只除了當前單元格的鍵名也會在每次循環中被賦給變量$key
*/
foreach (array_expression as $key => $value) {
    // statement
}

foreach (array_expression as $key => $value) :
    // statement
endforeach;

還可以自定義遍歷對象!

當 foreach開始執行時, 數組內部的指針會自動指向第一個單元. 這意味着不須要在 foreach循環以前調用 reset()
因爲 foreach依賴內部數組指針, 在循環中修改其值將可能致使意外的行爲

能夠很容易經過在 $value 以前加上 & 來修改數組元素. 此方法將以引用 賦值, 而不是拷貝一個值.

<?php

$arr = [1, 2, 3, 4];
foreach($arr as &$value) {
    $value = $value * 2;
}

// $arr is now [2, 4, 6, 8]
unset($value); // 最後取消掉引用

$value的引用僅在被遍歷的數組能夠被引用時纔可用(例如是個變量)。

如下代碼沒法運行：

<?php
/*
  此段代碼能夠運行
  運行結果:
    1-2
    2-4
    3-6
    4-8
*/
foreach (array(1, 2, 3, 4) as &$value) {
    echo $value, '-';
    $value = $value * 2;
    echo $value, PHP_EOL;
}

Warning: 數組最後一個元素的 $value 引用在 foreach 循環以後仍會保留。建議使用 unset() 來將其銷燬。

Note: foreach 不支持用 @ 來抑制錯誤信息的能力

foreach 雖然簡單, 不過它可能出現一些意外行爲， 特別是代碼涉及到引用的時候。

問題研究

問題一: 以下代碼運行結果爲什麼不是 2/4/6 ?

<?php
$arr = [1, 2, 3];

foreach ($arr as $k => &$v) {
    $v = $v * 2;
}

foreach ($arr as $k => $v) {
    echo $v, PHP_EOL;
}

/*
輸出:
    2
    4
    4
*/

咱們能夠認爲 foreach($arr as &$v) 結構隱含了以下操做, 分別將數組當前的 鍵 和 值 賦值給 $k 和 $v. 具體展開形如:

<?php
foreach ($arr as $k => $v) {
    $k = currentKey();
    $v = currentVal();
    // 繼續運行用戶代碼
}

根據上述理論, 如今咱們從新來分析下第一個foreach:

循環	備註	$arr值
循環 1-1	因爲$v是一個引用, 所以 $v = &$arr[0], $v = $v * 2 至關於 $arr[0] * 2	[2, 2, 3]
循環 1-2	$v = &$arr[1]	[2, 4, 3]
循環 1-3	$v = &$arr[2]	[2, 4, 6]
循環 2-1	隱含操做 $v = $arr[0] 被觸發, 因爲此時 $v 還是 $arr[2] 的引用, 至關於 $arr[2] = $arr[0]	[2, 4, 2]
循環 2-2	$v = $arr[1], 即$arr[2] = $arr[1]	[2, 4, 4]
循環 2-3	$v = $arr[2], 即$arr[2] = $arr[2]	[2, 4, 4]

如何解決此類問題呢? PHP手冊上有一段提醒:

Warning: 數組最後一個元素的 $value 引用在 foreach 循環以後仍會保留。建議使用 unset() 來將其銷燬。

<?php
$arr = [1, 2, 3];

foreach ($arr as $k => &$v) {
    $v = $v * 2;
}
unset($v);
foreach ($arr as $k => $v) {
    echo $v, PHP_EOL;
}

/*
輸出:
    2
    4
    6
*/

從這個問題能夠看出, 引用極可能會伴隨反作用。若是不但願無心識的修改致使數據內容變動， 最好及時unset掉這些引用。

問題二: 以下代碼運行結果爲什麼不是 0=>a 1=>b 2=>c

<?php
$arr = ['a', 'b', 'c'];

foreach ($arr as $k => $v) {
    echo key($arr), "=>", current($arr), PHP_EOL;
}

foreach ($arr as $k => &$v) {
    echo key($arr), "=>", current($arr), PHP_EOL;
}
/*
#php5.6
1=>b 1=>b 1=>b
1=>b 2=>c =>

#php7
0=>a 0=>a 0=>a
0=>a 0=>a 0=>a
*/

按照手冊中的說法, key和current分別是獲取數據中當前元素的鍵值。
那爲什麼 key($arr) 一直是0，current($arr) 一直是'a'呢？

先用vld查看編譯後的 opcode:

➜  demo /usr/local/Cellar/php/7.2.7/bin/php -dvld.active=1 a.php
Finding entry points
Branch analysis from position: 0
Jump found. (Code = 77) Position 1 = 2, Position 2 = 15
Branch analysis from position: 2
Jump found. (Code = 78) Position 1 = 3, Position 2 = 15
Branch analysis from position: 3
Jump found. (Code = 42) Position 1 = 2
Branch analysis from position: 2
Branch analysis from position: 15
Jump found. (Code = 62) Position 1 = -2
Branch analysis from position: 15
filename:       /Users/jianyong/demo/a.php
function name:  (null)
number of ops:  17
compiled vars:  !0 = $arr, !1 = $v, !2 = $k
line     #* E I O op                           fetch          ext  return  operands
-------------------------------------------------------------------------------------
   2     0  E >   ASSIGN                                                   !0, <array>
   4     1      > FE_RESET_R                                       $4      !0, ->15
         2    > > FE_FETCH_R                                       ~5      $4, !1, ->15
         3    >   ASSIGN                                                   !2, ~5
   5     4        INIT_FCALL                                               'key'
         5        SEND_VAR                                                 !0
         6        DO_ICALL                                         $7
         7        ECHO                                                     $7
         8        ECHO                                                     '%3D%3E'
         9        INIT_FCALL                                               'current'
        10        SEND_VAR                                                 !0
        11        DO_ICALL                                         $8
        12        ECHO                                                     $8
        13        ECHO                                                     '%0A'
        14      > JMP                                                      ->2
        15    >   FE_FREE                                                  $4
   7    16      > RETURN                                                   1

branch: #  0; line:     2-    4; sop:     0; eop:     1; out1:   2; out2:  15
branch: #  2; line:     4-    4; sop:     2; eop:     2; out1:   3; out2:  15
branch: #  3; line:     4-    5; sop:     3; eop:    14; out1:   2
branch: # 15; line:     5-    7; sop:    15; eop:    16; out1:  -2
path #1: 0, 2, 3, 2, 15,
path #2: 0, 2, 15,
path #3: 0, 15,
0=>a
0=>a
0=>a

PHP7新特性之foreach

• [x] foreach 循環對數組內部指針再也不起做用, 在PHP7以前, 當數據經過foreach迭代時, 數組指針會移動。

<?php
$array = [0, 1, 2];
foreach ($array as &$val) {
    var_dump(current($array));
}

版本	結果	說明
PHP5	int(1) int(2) bool(false)	數組指針會移動
PHP7	int(0) int(0) int(0)	數據指針再也不移動

• [x] 按照值進行循環時, 對數組的修改是不會影響循環。

foreach按照值進行循環的時候(by-value), foreach是對該數組的一個拷貝進行操做. 因此在循環過程當中修改不影響循環結果

<?php
$arr = [0, 1, 2];
$ref = &$arr;

foreach ($arr as $val) {
    var_dump($val);
    unset($arr[1]);
}

版本	結果	說明
PHP5	int(0) int(2)	會將unset的數據跳過
PHP7	int(0) int(1) int(2)	對數組的改動不影響循環

• [x] 按照引用進行循環的時候, 對數組的修改會影響循環

<?php
$arr = [0, 1, 2];
$ref = &$arr;

foreach ($arr as &$val) {
    var_dump($val);
    unset($arr[1]);
}

版本	結果
PHP5	int(0) int(2)
PHP7	int(0) int(2)

• [x] 對簡單對象plain(non-Traversable)的循環

在簡單對象的循環, 不論是按照值循環仍是引用循環, 和按照引用對數組循環的行爲是同樣的, 不過對位置的管理會更加精確

• [x] 對迭代對象(Traversable objects)對象行爲和以前一致

stackoverflow 上面的解釋, Traversable objects is one that implements Iterator or IteratorAggregate interface

若是一個對象實現了 Iterator 或者 IteratorAggregate 接口, 便可稱之爲迭代對象

參考

• https://wiki.php.net/rfc/php7...
• 97fe15db4356f8fa1b3b8eb9bb1baa8141376077