PHP中array_keys和array_unique函數(shù)源碼的分析
更新時間：2016年02月26日 08:52:30 投稿：hebedich
本文從array_keys和array_unique的源碼分析出函數(shù)的性能，并給出了優(yōu)化建議，十分不錯的文章，有需要的小伙伴可以參考下
性能分析
從運行性能上分析，看看下面的測試代碼：
$test=array(); for($run=0; $run<10000; $run++) $test[]=rand(0,100); $time=microtime(true); $out = array_unique($test); $time=microtime(true)-$time; echo 'Array Unique: '.$time."\n"; $time=microtime(true); $out=array_keys(array_flip($test)); $time=microtime(true)-$time; echo 'Keys Flip: '.$time."\n"; $time=microtime(true); $out=array_flip(array_flip($test)); $time=microtime(true)-$time; echo 'Flip Flip: '.$time."\n";
運行結(jié)果如下：
從上圖可以看到，使用array_unique函數(shù)需要0.069s;使用array_flip后再使用array_keys函數(shù)需要0.00152s;使用兩次array_flip函數(shù)需要0.00146s。
測試結(jié)果表明，使用array_flip后再調(diào)用array_keys函數(shù)比array_unique函數(shù)快。那么，具體原因是什么呢？讓我們看看在PHP底層，這兩個函數(shù)是怎么實現(xiàn)的。
源碼分析
/* {{{ proto array array_keys(array input [, mixed search_value[, bool strict]])
Return just the keys from the input array, optionally only for the specified search_value */
PHP_FUNCTION(array_keys)
{
//變量定義
zval *input, /* Input array */
*search_value = NULL, /* Value to search for */
**entry, /* An entry in the input array */
res, /* Result of comparison */
*new_val; /* New value */
int add_key; /* Flag to indicate whether a key should be added */
char *string_key; /* String key */
uint string_key_len;
ulong num_key; /* Numeric key */
zend_bool strict = 0; /* do strict comparison */
HashPosition pos;
int (*is_equal_func)(zval *, zval *, zval * TSRMLS_DC) = is_equal_function;
//程序解析參數(shù)
if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC, "a|zb", &input, &search_value, &strict) == FAILURE) {
return;
}
// 如果strict是true，則設(shè)置is_equal_func為is_identical_function，即全等比較
if (strict) {
is_equal_func = is_identical_function;
}
/* 根據(jù)search_vale初始化返回的數(shù)組大小 */
if (search_value != NULL) {
array_init(return_value);
} else {
array_init_size(return_value, zend_hash_num_elements(Z_ARRVAL_P(input)));
}
add_key = 1;
/* 遍歷輸入的數(shù)組參數(shù)，然后添加鍵值到返回的數(shù)組 */
zend_hash_internal_pointer_reset_ex(Z_ARRVAL_P(input), &pos);//重置指針
//循環(huán)遍歷數(shù)組
while (zend_hash_get_current_data_ex(Z_ARRVAL_P(input), (void **)&entry, &pos) == SUCCESS) {
// 如果search_value不為空
if (search_value != NULL) {
// 判斷search_value與當前的值是否相同，并將比較結(jié)果保存到add_key變量
is_equal_func(&res, search_value, *entry TSRMLS_CC);
add_key = zval_is_true(&res);
}
if (add_key) {
// 創(chuàng)建一個zval結(jié)構(gòu)體
MAKE_STD_ZVAL(new_val);
// 根據(jù)鍵值是字符串還是整型數(shù)字將值插入到return_value中
switch (zend_hash_get_current_key_ex(Z_ARRVAL_P(input), &string_key, &string_key_len, &num_key, 1, &pos)) {
case HASH_KEY_IS_STRING:
ZVAL_STRINGL(new_val, string_key, string_key_len - 1, 0);
// 此函數(shù)負責將值插入到return_value中，如果鍵值已存在，則使用新值更新對應(yīng)的值，否則直接插入
zend_hash_next_index_insert(Z_ARRVAL_P(return_value), &new_val, sizeof(zval *), NULL);
break;
case HASH_KEY_IS_LONG:
Z_TYPE_P(new_val) = IS_LONG;
Z_LVAL_P(new_val) = num_key;
zend_hash_next_index_insert(Z_ARRVAL_P(return_value), &new_val, sizeof(zval *), NULL);
break;
}
}
// 移動到下一個
zend_hash_move_forward_ex(Z_ARRVAL_P(input), &pos);
}
}
/* }}} */
以上是array_keys函數(shù)底層的源碼。為方便理解，筆者添加了一些中文注釋。如果需要查看原始代碼，可以點擊查看。這個函數(shù)的功能就是新建一個臨時數(shù)組，然后將鍵值對重新復(fù)制到新的數(shù)組，如果復(fù)制過程中有重復(fù)的鍵值出現(xiàn)，那么就用新的值替換。這個函數(shù)的主要步驟是地57和63行調(diào)用的zend_hash_next_index_insert函數(shù)。該函數(shù)將元素插入到數(shù)組中，如果出現(xiàn)重復(fù)的值，則使用新的值更新原鍵值指向的值，否則直接插入，時間復(fù)雜度是O(n)。
/* {{{ proto array array_flip(array input)
Return array with key <-> value flipped */
PHP_FUNCTION(array_flip)
{
// 定義變量
zval *array, **entry, *data;
char *string_key;
uint str_key_len;
ulong num_key;
HashPosition pos;
// 解析數(shù)組參數(shù)
if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC, "a", &array) == FAILURE) {
return;
}
// 初始化返回數(shù)組
array_init_size(return_value, zend_hash_num_elements(Z_ARRVAL_P(array)));
// 重置指針
zend_hash_internal_pointer_reset_ex(Z_ARRVAL_P(array), &pos);
// 遍歷每個元素，并執(zhí)行鍵<->值交換操作
while (zend_hash_get_current_data_ex(Z_ARRVAL_P(array), (void **)&entry, &pos) == SUCCESS) {
// 初始化一個結(jié)構(gòu)體
MAKE_STD_ZVAL(data);
// 將原數(shù)組的值賦值為新數(shù)組的鍵
switch (zend_hash_get_current_key_ex(Z_ARRVAL_P(array), &string_key, &str_key_len, &num_key, 1, &pos)) {
case HASH_KEY_IS_STRING:
ZVAL_STRINGL(data, string_key, str_key_len - 1, 0);
break;
case HASH_KEY_IS_LONG:
Z_TYPE_P(data) = IS_LONG;
Z_LVAL_P(data) = num_key;
break;
}
// 將原數(shù)組的鍵賦值為新數(shù)組的值，如果有重復(fù)的，則使用新值覆蓋舊值
if (Z_TYPE_PP(entry) == IS_LONG) {
zend_hash_index_update(Z_ARRVAL_P(return_value), Z_LVAL_PP(entry), &data, sizeof(data), NULL);
} else if (Z_TYPE_PP(entry) == IS_STRING) {
zend_symtable_update(Z_ARRVAL_P(return_value), Z_STRVAL_PP(entry), Z_STRLEN_PP(entry) + 1, &data, sizeof(data), NULL);
} else {
zval_ptr_dtor(&data); /* will free also zval structure */
php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_WARNING, "Can only flip STRING and INTEGER values!");
}
// 下一個
zend_hash_move_forward_ex(Z_ARRVAL_P(array), &pos);
}
}
/* }}} */
上面就是是array_flip函數(shù)的源碼。點擊鏈接查看原始代碼。這個函數(shù)主要的做的事情就是創(chuàng)建一個新的數(shù)組，遍歷原數(shù)組。在26行開始將原數(shù)組的值賦值為新數(shù)組的鍵，然后在37行開始將原數(shù)組的鍵賦值為新數(shù)組的值，如果有重復(fù)的，則使用新值覆蓋舊值。整個函數(shù)的時間復(fù)雜度也是O(n)。因此，使用了array_flip之后再使用array_keys的時間復(fù)雜度是O(n)。
接下來，我們看看array_unique函數(shù)的源碼。點擊鏈接查看原始代碼。
/* {{{ proto array array_unique(array input [, int sort_flags])
Removes duplicate values from array */
PHP_FUNCTION(array_unique)
{
// 定義變量
zval *array, *tmp;
Bucket *p;
struct bucketindex {
Bucket *b;
unsigned int i;
};
struct bucketindex *arTmp, *cmpdata, *lastkept;
unsigned int i;
long sort_type = PHP_SORT_STRING;
// 解析參數(shù)
if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC, "a|l", &array, &sort_type) == FAILURE) {
return;
}
// 設(shè)置比較函數(shù)
php_set_compare_func(sort_type TSRMLS_CC);
// 初始化返回數(shù)組
array_init_size(return_value, zend_hash_num_elements(Z_ARRVAL_P(array)));
// 將值拷貝到新數(shù)組
zend_hash_copy(Z_ARRVAL_P(return_value), Z_ARRVAL_P(array), (copy_ctor_func_t) zval_add_ref, (void *)&tmp, sizeof(zval*));
if (Z_ARRVAL_P(array)->nNumOfElements <= 1) { /* 什么都不做 */
return;
}
/* 根據(jù)target_hash buckets的指針創(chuàng)建數(shù)組并排序 */
arTmp = (struct bucketindex *) pemalloc((Z_ARRVAL_P(array)->nNumOfElements + 1) * sizeof(struct bucketindex), Z_ARRVAL_P(array)->persistent);
if (!arTmp) {
zval_dtor(return_value);
RETURN_FALSE;
}
for (i = 0, p = Z_ARRVAL_P(array)->pListHead; p; i++, p = p->pListNext) {
arTmp[i].b = p;
arTmp[i].i = i;
}
arTmp[i].b = NULL;
// 排序
zend_qsort((void *) arTmp, i, sizeof(struct bucketindex), php_array_data_compare TSRMLS_CC);
/* 遍歷排序好的數(shù)組，然后刪除重復(fù)的元素 */
lastkept = arTmp;
for (cmpdata = arTmp + 1; cmpdata->b; cmpdata++) {
if (php_array_data_compare(lastkept, cmpdata TSRMLS_CC)) {
lastkept = cmpdata;
} else {
if (lastkept->i > cmpdata->i) {
p = lastkept->b;
lastkept = cmpdata;
} else {
p = cmpdata->b;
}
if (p->nKeyLength == 0) {
zend_hash_index_del(Z_ARRVAL_P(return_value), p->h);
} else {
if (Z_ARRVAL_P(return_value) == &EG(symbol_table)) {
zend_delete_global_variable(p->arKey, p->nKeyLength - 1 TSRMLS_CC);
} else {
zend_hash_quick_del(Z_ARRVAL_P(return_value), p->arKey, p->nKeyLength, p->h);
}
}
}
}
pefree(arTmp, Z_ARRVAL_P(array)->persistent);
}
/* }}} */
可以看到，這個函數(shù)初始化一個新的數(shù)組，然后將值拷貝到新數(shù)組，然后在45行調(diào)用排序函數(shù)對數(shù)組進行排序，排序的算法是zend引擎的塊樹排序算法。接著遍歷排序好的數(shù)組，刪除重復(fù)的元素。整個函數(shù)開銷最大的地方就在調(diào)用排序函數(shù)上，而快排的時間復(fù)雜度是O(nlogn)，因此，該函數(shù)的時間復(fù)雜度是O(nlogn)。
結(jié)論
因為array_unique底層調(diào)用了快排算法，加大了函數(shù)運行的時間開銷，導(dǎo)致整個函數(shù)的運行較慢。這就是為什么array_keys比array_unique函數(shù)更快的原因。
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