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深入解析PHP中foreach语句控制数组循环
深入解析PHP中foreach语句控制数组循环的用法,是PHP入门学习中的基础知识,需要的朋友可以参考下。
foreach是PHP中很常用的一个用作数组循环的控制语句
因为它的方便和易用，自然也就在后端隐藏着很复杂的具体实现方式对用户透明
今天，我们就来一起分析分析，foreach是如何实现数组（对象）的遍历的。
我们知道PHP是一个脚本语言，也就是说，用户编写的PHP代码最终都是会被PHP解释器解释执行，
特别的，对于PHP来说，所有的用户编写的PHP代码，都会被翻译成PHP的虚拟机ZE的虚拟指令（OPCODES）来执行，不论细节的话，就是说，我们所编写的任何PHP脚本，都会最终被翻译成一条条的指令，从而根据指令，由相应的C编写的函数来执行。
那么foreach会被翻译成什么样子呢？
foreach$arr as $key => $val
echo $key . '=>' . $val . " ";
在词法分析阶段，foreach会被识别为一个TOKEN：T_FOREACH，
在语法分析阶段，会被规则：
unticked_statement: //没有被绑定ticks的语句
//有省略
| T_FOREACH '' variable T_AS
zend_do_foreach_begin&$1, &$2, &$3, &$4, 1 TSRMLS_CC;
foreach_variable foreach_optional_arg '' zend_do_foreach_cont&$1, &$2, &$4, &$6, &$7 TSRMLS_CC;
foreach_statement zend_do_foreach_end&$1, &$4 TSRMLS_CC;
| T_FOREACH '' expr_without_variable T_AS
zend_do_foreach_begin&$1, &$2, &$3, &$4, 0 TSRMLS_CC;
variable foreach_optional_arg '' zend_check_writable_variable&$6; zend_do_foreach_cont&$1, &$2, &$4, &$6, &$7 TSRMLS_CC;
foreach_statement zend_do_foreach_end&$1, &$4 TSRMLS_CC;
//有省略
;
仔细分析这段语法规则，我们可以发现，对于:
foreach$arr as $key => $val
echo $key . ‘=>' . $val .” ”;
会被分析为：
T_FOREACH '' variable T_AS zend_do_foreach_begin'foreach', '', $arr, 'as', 1 TSRMLS_CC;
foreach_variable foreach_optional_argT_DOUBLE_ARROW foreach_variable '' zend_do_foreach_cont'foreach', '', 'as', $key, $val TSRMLS_CC;
foreach_satement zend_do_foreach_end'foreach', 'as';
然后，让我们来看看foreach_statement：
它其实就是一个代码块，体现了我们的 echo $key . ‘=>' . $val .” ”;
T_ECHO expr;
显然，实现foreach的核心就是如下3个函数：
zend_do_foreach_begin
zend_do_foreach_cont
zend_do_foreach_end
其中，zend_do_foreach_begin 代码太长，直接写伪码 主要做了：
1. 记录当前的opline行数（为以后跳转而记录）
2. 对数组进行RESET（讲内部指针指向第一个元素）
3. 获取临时变量 （$val）
4. 设置获取变量的OPCODE FE_FETCH，结果存第3步的临时变量
4. 记录获取变量的OPCODES的行数
而对于 zend_do_foreach_cont来说：
1. 根据foreach_variable的u.EA.type来判断是否引用
2. 根据是否引用来调整zend_do_foreach_begin中生成的FE_FETCH方式
3. 根据zend_do_foreach_begin中记录的取变量的OPCODES的行数，来初始化循环主要处理在循环内部的循环:do_begin_loop
最后zend_do_foreach_end:
1. 根据zend_do_foreach_begin中记录的行数信息，设置ZEND_JMP OPCODES
2. 根据当前行数，设置循环体下一条opline, 用以跳出循环
3. 结束循环（处理循环内循环:do_end_loop
4. 清理临时变量
当然， 在zend_do_foreach_cont 和 zend_do_foreach_end之间 会在语法分析阶段被填充foreach_satement的语句代码。
这样，就实现了foreach的OPCODES line。
比如对于我们开头的实例代码，最终生成的OPCODES是：
filename: /home/huixinchen/foreach.php
function name: null
number of ops: 17
compiled vars: !0 = $arr, !1 = $key, !2 = $val
line # op fetch ext return operands
-------------------------------------------------------------------------------
2 0 SEND_VAL 1
1 SEND_VAL 100
2 DO_FCALL 2 'range'
3 ASSIGN !0, $0
3 4 FE_RESET $2 !0, ->14
5 FE_FETCH $3 $2, ->14
6 ZEND_OP_DATA ~5
7 ASSIGN !2, $3
8 ASSIGN !1, ~5
4 9 CONCAT ~7 !1, '-'
10 CONCAT ~8 ~7, !2
11 CONCAT ~9 ~8, '%0A'
12 ECHO ~9
5 13 JMP ->5
14 SWITCH_FREE $2
7 15 RETURN 1
16* ZEND_HANDLE_EXCEPTION
我们注意到FE_FETCH的op2的操作数是14，也就是JMP后一条opline，也就是说，在获取完最后一个数组元素以后，FE_FETCH失败的情况下，会跳到第14行opline，从而实现了循环的结束。
而15行opline的op1的操作数是指向了FE_FETCH，也就是无条件跳转到第5行opline，从而实现了循环。
附录:
void zend_do_foreach_beginznode *foreach_token, znode *open_brackets_token, znode *array, znode *as_token, int variable TSRMLS_DC
zend_op *opline;
zend_bool is_variable;
zend_bool push_container = 0;
zend_op dummy_opline;
if variable
//是否是匿名数组
if zend_is_function_or_method_callarray
//是否是函数返回值
is_variable = 0;
else
is_variable = 1;
/* 使用括号记录FE_RESET的opline行数 */
open_brackets_token->u.opline_num = get_next_op_numberCGactive_op_array;
zend_do_end_variable_parseBP_VAR_W, 0 TSRMLS_CC; //获取数组/对象和zend_do_begin_variable_parse对应
if CGactive_op_array->last > 0 &&
CGactive_op_array->opcodes[CGactive_op_array->last-1].opcode == ZEND_FETCH_OBJ_W
/* Only lock the container if we are fetching from a real container and not $this */
if CGactive_op_array->opcodes[CGactive_op_array->last-1].op1.op_type == IS_VAR
CGactive_op_array->opcodes[CGactive_op_array->last-1].extended_value |= ZEND_FETCH_ADD_LOCK;
push_container = 1;
else
is_variable = 0;
深入解析PHP中foreach语句控制数组循环
open_brackets_token->u.opline_num = get_next_op_numberCGactive_op_array;
foreach_token->u.opline_num = get_next_op_numberCGactive_op_array; //记录数组Reset Opline number
opline = get_next_opCGactive_op_array TSRMLS_CC; //生成Reset数组Opcode
opline->opcode = ZEND_FE_RESET;
opline->result.op_type = IS_VAR;
opline->result.u.var = get_temporary_variableCGactive_op_array;
opline->op1 = *array;
SET_UNUSEDopline->op2;
opline->extended_value = is_variable ? ZEND_FE_RESET_VARIABLE : 0;
dummy_opline.result = opline->result;
if push_container
dummy_opline.op1 = CGactive_op_array->opcodes[CGactive_op_array->last-2].op1;
else
znode tmp;
tmp.op_type = IS_UNUSED;
dummy_opline.op1 = tmp;
zend_stack_push&CGforeach_copy_stack, void * &dummy_opline, sizeofzend_op;
as_token->u.opline_num = get_next_op_numberCGactive_op_array; //记录循环起始点
opline = get_next_opCGactive_op_array TSRMLS_CC;
opline->opcode = ZEND_FE_FETCH;
opline->result.op_type = IS_VAR;
opline->result.u.var = get_temporary_variableCGactive_op_array;
opline->op1 = dummy_opline.result; //被人操作数组
opline->extended_value = 0;
SET_UNUSEDopline->op2;
opline = get_next_opCGactive_op_array TSRMLS_CC;
opline->opcode = ZEND_OP_DATA; //当使用key的时候附属操作数,当foreach中不包含key时忽略
SET_UNUSEDopline->op1;
SET_UNUSEDopline->op2;
SET_UNUSEDopline->result;
void zend_do_foreach_contznode *foreach_token, const znode *open_brackets_token, const znode *as_token, znode *value, znode *key TSRMLS_DC
zend_op *opline;
znode dummy, value_node;
zend_bool assign_by_ref=0;
opline = &CGactive_op_array->opcodes[as_token->u.opline_num]; //获取FE_FETCH Opline
if key->op_type != IS_UNUSED
znode *tmp;//交换key和val
tmp = key;
key = value;
value = tmp;
opline->extended_value |= ZEND_FE_FETCH_WITH_KEY; //表明需要同时获取key和val
if key->op_type != IS_UNUSED && key->u.EA.type & ZEND_PARSED_REFERENCE_VARIABLE
//key不能以引用方式获取
zend_errorE_COMPILE_ERROR, "Key element cannot be a reference";
if value->u.EA.type & ZEND_PARSED_REFERENCE_VARIABLE
//以引用方式获取值
assign_by_ref = 1;
if !opline-1->extended_value
//根据FE_FETCH的上一条Opline也就是获取数组的扩展值来判断数组是否是匿名数组
zend_errorE_COMPILE_ERROR, "Cannot create references to elements of a temporary array expression";
opline->extended_value |= ZEND_FE_FETCH_BYREF; //指明按引用取
CGactive_op_array->opcodes[foreach_token->u.opline_num].extended_value |= ZEND_FE_RESET_REFERENCE; //重置原数组
else
zend_op *foreach_copy;
zend_op *fetch = &CGactive_op_array->opcodes[foreach_token->u.opline_num];
zend_op *end = &CGactive_op_array->opcodes[open_brackets_token->u.opline_num];
/* Change "write context" into "read context" */
fetch->extended_value = 0; /* reset ZEND_FE_RESET_VARIABLE */
while fetch != end
--fetch;
if fetch->opcode == ZEND_FETCH_DIM_W && fetch->op2.op_type == IS_UNUSED
zend_errorE_COMPILE_ERROR, "Cannot use [] for reading";
fetch->opcode -= 3; /* FETCH_W -> FETCH_R */
/* prevent double SWITCH_FREE */
zend_stack_top&CGforeach_copy_stack, void ** &foreach_copy;
foreach_copy->op1.op_type = IS_UNUSED;
value_node = opline->result;
if assign_by_ref
zend_do_end_variable_parsevalue, BP_VAR_W, 0 TSRMLS_CC; //获取值（引用）
zend_do_assign_refNULL, value, &value_node TSRMLS_CC;//指明value node的`type是IS_VAR
else
zend_do_assign&dummy, value, &value_node TSRMLS_CC; //获取copy值
zend_do_free&dummy TSRMLS_CC;
if key->op_type != IS_UNUSED
znode key_node;
opline = &CGactive_op_array->opcodes[as_token->u.opline_num+1];
opline->result.op_type = IS_TMP_VAR;
opline->result.u.EA.type = 0;
深入解析PHP中foreach语句控制数组循环
opline->result.u.opline_num = get_temporary_variableCGactive_op_array;
key_node = opline->result;
zend_do_assign&dummy, key, &key_node TSRMLS_CC;
zend_do_free&dummy TSRMLS_CC;
do_begin_loopTSRMLS_C;
INC_BPCCGactive_op_array;
void zend_do_foreach_endznode *foreach_token, znode *as_token TSRMLS_DC
zend_op *container_ptr;
zend_op *opline = get_next_opCGactive_op_array TSRMLS_CC; //生成JMP opcode
opline->opcode = ZEND_JMP;
opline->op1.u.opline_num = as_token->u.opline_num; //设置JMP到FE_FETCH opline行
SET_UNUSEDopline->op1;
SET_UNUSEDopline->op2;
CGactive_op_array->opcodes[foreach_token->u.opline_num].op2.u.opline_num = get_next_op_numberCGactive_op_array; //设置跳出循环的opline行
CGactive_op_array->opcodes[as_token->u.opline_num].op2.u.opline_num = get_next_op_numberCGactive_op_array; //同上
do_end_loopas_token->u.opline_num, 1 TSRMLS_CC; //为循环嵌套而设置
zend_stack_top&CGforeach_copy_stack, void ** &container_ptr;
generate_free_foreach_copycontainer_ptr TSRMLS_CC;
zend_stack_del_top&CGforeach_copy_stack;
DEC_BPCCGactive_op_array; //为PHP interactive模式而设置
同时还要注意的是，foreach在使用中是值还是传引用的问题。
php 中遍历一个array时可以使用for或foreach，foreach的语法为：foreach $arr as $k => $v。遍历数组，把index赋给$k，数组的值赋给$v，那么此处的赋值是传值还是传引用呢。先看下面的例子：
$arr = array
array'id' => 1, 'name' => 'name1',
array'id' => 2, 'name' => 'name2',
;
foreach $arr as $obj
$obj['id'] = $obj['id'];
$obj['name'] = $obj['name'] . '-modify';
print_r$arr; //输出的结果
Array
[0] => Array
[id] => 1
[name] => name1
[1] => Array
[id] => 2
[name] => name2
观察可以发现在foreach循环中对$arr操作并没有影响到$arr的元素，所以这里的赋值是传值而不是传引用。那如果需要修改$arr中元素的值该怎么办呢？可以在变量前面加一个”&”符号，例如：
foreach $arr as &$obj
$obj['id'] = $obj['id'];
$obj['name'] = $obj['name'] . '-modify';
再看另外一个例子，array里面存放的是object，
$arr = array
objectarray'id' => 1, 'name' => 'name1',
objectarray'id' => 2, 'name' => 'name2',
;
foreach $arr as $obj
$obj->name = $obj->name . '-modify';
print_r$arr; //输出的结果
Array
[0] => stdClass Object
[id] => 1
[name] => name1-modify
[1] => stdClass Object
[id] => 2
[name] => name2-modify
此时可以看到原始数组中的object对象已经修改了，所以这里的赋值又是传引用而不是传值
综合上述，得出的结论：如果数组里面存放的是普通类型的元素就是采用传值的方式，存放对象类型元素采用的方式为传地址。
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