foreach的指针问题

admin — Sun, 14 Apr 2013 23:46:51 +0000

在PHP中，foreach 语法结构提供了遍历数组的简单方式。 foreach 仅能够应用于数组和对象，如果尝试应用于其他数据类型的变量，或者未初始化的变量，将导致错误。 foreach每次循环时，当前单元的值被赋给 $value 并且数组内部的指针向前移一步（因此下一次循环中将会得到下一个单元）。

但是手册中提醒我们：

Note:
当 foreach 开始执行时，数组内部的指针会自动指向第一个单元。这意味着不需要在 foreach 循环之前调用 reset()。
在循环中修改 foreach 依赖其内部数组指针将可能导致意外的行为。

这里我们所要说的是foreach可能导致的意外情况。如代码1示例：


$arr = array(1,2,3,4,5);
 
foreach($arr as $key => &$row) {
echo key($arr), '=>', current($arr), "\r\n";
}

会输出什么？

如代码2示例呢？


$arr = array(1,2,3,4,5);
 
foreach($arr as $key => $row) {
echo key($arr), '=>', current($arr), "\r\n";
}

会输出什么？

代码1会依次输出变量，但是第一个元素并没有在输出结果中出现。

代码2只会输出数组的第二个元素。

为什么呢？

将代码2在VLD扩展中查看，

number of ops:  22
compiled vars:  !0 = $arr, !1 = $key, !2 = $row
line     # *  op                           fetch          ext  return  operands
---------------------------------------------------------------------------------
   2     0  >   INIT_ARRAY                                       ~0      1
         1      ADD_ARRAY_ELEMENT                                ~0      2
         2      ADD_ARRAY_ELEMENT                                ~0      3
         3      ADD_ARRAY_ELEMENT                                ~0      4
         4      ADD_ARRAY_ELEMENT                                ~0      5
         5      ASSIGN                                                   !0, ~0
   4     6    > FE_RESET                                         $2      !0, ->20
         7  > > FE_FETCH                                         $3      $2, ->20
         8  >   ZEND_OP_DATA                                     ~5      
         9      ASSIGN                                                   !2, $3
        10      ASSIGN                                                   !1, ~5
   5    11      SEND_REF                                                 !0
        12      DO_FCALL                                      1  $7      'key'
        13      ECHO                                                     $7
        14      ECHO                                                     '%3D%3E'
        15      SEND_REF                                                 !0
        16      DO_FCALL                                      1  $8      'current'
        17      ECHO                                                     $8
        18      ECHO                                                     '%0D%0A'
   6    19    > JMP                                                      ->7
        20  >   SWITCH_FREE                                              $2
   8    21    > RETURN                                                   1

从上面VLD扩展输出结果结合PHP的源代码可以知道，在foreach遍历之前, PHP内核首先会有个FE_RESET操作来重置数组的内部指针，也就是pInternalPointer, 然后通过每次FE_FETCH将pInternalPointer指向数组的下一个元素，从而实现顺序遍历。
并且每次FE_FETCH的结果都会被一个全局的中间变量存储，以给下一次的获取元素使用。

从这两个例子可以引申出三个问题：

1、为什么foreach循环体中执行key或current会显示第二个元素（非引用情况）？
以key函数为例，我们执行函数调用时，会执行中间代码SEND_REF，此中间代码会将没有设置引用的变量复制一份并设置为引用。当进入循环体时，PHP内核已经经过了一次fetch操作，相当于执行了一次next操作，当前元素指向第二个元素。因此我们在foreach的循环体中执行key函数时，key中调用的数组变量为PHP执行了一次fetch操作的数组拷贝，此时foreach的内部指针指向第二个元素。

2、为什么在foreach中执行end等操作，其循环过程不变？
在遍历的代码中通过end，next等操作数组的指针，数组的指针不会变化，这是因为在PHP内核进行FETCH操作时，会通过中间变量存储当前操作数组的内部指针，每遍历一个元素，会先获取之前存储的指针位置，获取下一个元素后，再恢复指针位置。

3、为什么$row的引用和非引用情况下输出结果不同？
如果是引用，PHP内核在reset数组时，会直接分裂数组，生成一个数组的拷贝，并将其设置为引用。
如果是非引用，PHP内核在reset数组时，当数组的引用计数大于1，并且不存在引用时，会拷贝数组供foreach使用，其它情况使用原数组，将其引用计数加1。

因为引用的不同，在循环体中给函数传递参数时其结果不同，导致看到的foreach数组内部指针变化的不同。对于非引用且引用计数大于1的情况，其本身就是两个不同的数组，在RESET时就不同了。

PHP源码阅读笔记二十四：iterator实现中当值为false时无法完成迭代的原因分析

admin — Mon, 26 Apr 2010 00:49:11 +0000

PHP源码阅读笔记二十四：iterator实现中当值为false时无法完成迭代的原因分析
在前面有一篇文章迭代器的简单实现及Yii框架中的迭代器实现中有一个简单的迭代器的实现，此处遗留了一个问题，当迭代的值中包含false时，使用foreach循环的时候在这个地方就结束了，原因是什么呢？

在鸟哥的blog中，很久以前一篇文章对iterator的实现作了一些说明：http://www.laruence.com/2008/10/31/574.html
但是并没有对false的值的处理作相关说明
顺着鸟哥的思路在Zend/zend_vm_execute.h文件的8131行找到相关的线索，如下所示代码：

/*  */
if (!iter || (iter->index > 0 && iter->funcs->valid(iter TSRMLS_CC) == FAILURE)) {
/* reached end of iteration */
if (EG(exception)) {
array->refcount--;
zval_ptr_dtor(&array);
ZEND_VM_NEXT_OPCODE();
}
ZEND_VM_JMP(EX(op_array)->opcodes+opline->op2.u.opline_num);
}

对于实现的简单的迭代器，iter->funcs->valid(iter TSRMLS_CC) 方法调用的valid()方法，
如果我们的值为false时，通过current返回的值为false，此时通过foreach访问时，遍历就在此中断了，程序会继续执行下面的代码，而不是这个循环了

解决方案
将数组中的key和value分开处理
在valid()，rewind(),next()方法中操作key，而不是value
仅在current中返回value
如文章迭代器的简单实现及Yii框架中的迭代器实现中的Yii框架中的CMapIterator的实现

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foreach的指针问题

PHP源码阅读笔记二十四 ：iterator实现中当值为false时无法完成迭代的原因分析

PHP源码阅读笔记二十四：iterator实现中当值为false时无法完成迭代的原因分析