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- EX_T（opline->result.u.var）.var ---- 指向array的指针
- EX_T（opline->result.u.var）.fe.fe_pos ---- 指向array内部元素的指针
- foreach布局应用的是下方蓝色的array，会依次遍历a，b，c
- key、current应用的是上方的array，它的内部指针永远指向b
php中的foreach题目
添加时间:2013-6-25 点击量:媒介：
php4中引入了foreach布局，这是一种遍历数组的简单体式格式。比拟传统的for轮回，foreach可以或许加倍便捷的获取键值对。在php5之前，foreach仅能用于数组；php5之后，哄骗foreach还能遍历对象（详见：遍历对象）。本文中仅评论辩论遍历数组的景象。
foreach固然简单，不过它可能会呈现一些不测的行动，希罕是代码涉及引用的景象下。
下面列举了几种case，有助于我们进一步认清foreach的本质。
题目1：
￥arr = array（1，2，3）;
foreach（￥arr as ￥k => &￥v） {
￥v = ￥v 2;
}
// now ￥arr is array（2， 4， 6）
foreach（￥arr as ￥k => ￥v） {
echo ￥k， => ， ￥v;
}先从简单的开端，若是我们测验测验运行上述代码，就会发明最后输出为0=>2 1=>4 2=>4 。
为何不是0=>2 1=>4 2=>6 ？
其实，我们可以认为 foreach（￥arr as ￥k => ￥v） 布局隐含了如下操纵，分别将数组当前的键和当前的值赋给变量￥k和￥v。具体展开形如：
foreach（￥arr as ￥k => ￥v）{
//在用户代码履行之前隐含了2个赋值操纵
￥v = currentVal（）;
￥k = currentKey（）;
//持续运行用户代码
……
}按照上述理论，如今我们从头来解析下第一个foreach：
第1遍轮回，因为￥v是一个引用，是以￥v = &￥arr[0]，￥v=￥v2相当于￥arr[0]2，是以￥arr变成2，2，3
第2遍轮回，￥v = &￥arr[1]，￥arr变成2，4，3
第3遍轮回，￥v = &￥arr[2]，￥arr变成2，4，6
随后代码进入了第二个foreach：
第1遍轮回，隐含操纵￥v=￥arr[0]被触发，因为此时￥v仍然是￥arr[2]的引用，即相当于￥arr[2]=￥arr[0]，￥arr变成2，4，2
第2遍轮回，￥v=￥arr[1]，即￥arr[2]=￥arr[1]，￥arr变成2，4，4
第3遍轮回，￥v=￥arr[2]，即￥arr[2]=￥arr[2]，￥arr变成2，4，4
OK，解析完毕。
如何解决类似题目呢？php手册上有一段提示：
Warning : 数组最后一个元素的 ￥value 引用在 foreach 轮回之后仍会保存。建议应用unset（）来将其烧毁。
￥arr = array（1，2，3）;
foreach（￥arr as ￥k => &￥v） {
￥v = ￥v 2;
}
unset（￥v）;
foreach（￥arr as ￥k => ￥v） {
echo ￥k， => ， ￥v;
}
// 输出 0=>2 1=>4 2=>6从这个题目中我们可以看出，引用很有可能会伴随副感化。若是不无意识的批改导致数组内容变革，好及时unset掉这些引用。
题目2：
￥arr = array（a，b，c）;
foreach（￥arr as ￥k => ￥v） {
echo key（￥arr）， =>， current（￥arr）;
}
// 打印 1=>b 1=>b 1=>b这个题目加倍诡异。遵守手册的说法，key和current分别是取数组中当前元素的的键值。
那为何key（￥arr）一向是1，current（￥arr）一向是b呢？
先用vld查看编译之后的opcode:
我们从第3行的ASSIGN指令看起，它代表将array（a，b，c）赋值给￥arr。
因为￥arr为CV，array（a，b，c）为TMP，是以ASSIGN指令找到实际履行的函数为ZEND_ASSIGN_SPEC_CV_TMP_HANDLER。这里须要希罕指出，CV是PHP5.1之后才增长的一种变量cache，它采取数组的情势来保存zval，被cache住的变量再次应用时无需去查找active符号表，而是直接去CV数组中获取，因为数组接见速度远超hash表，因而可以进步效力。
static int ZEND_FASTCALL ZEND_ASSIGN_SPEC_CV_TMP_HANDLER（ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS）
{
zend_op opline = EX（opline）;
zend_free_op free_op2;
zval value = _get_zval_ptr_tmp（&opline->op2， EX（Ts）， &free_op2 TSRMLS_CC）;
// CV数组中创建出￥arr指针
zval variable_ptr_ptr = _get_zval_ptr_ptr_cv（&opline->op1， EX（Ts）， BP_VAR_W TSRMLS_CC）;
if （IS_CV == IS_VAR && !variable_ptr_ptr） {
……
}
else {
// 将array赋值给￥arr
value = zend_assign_to_variable（variable_ptr_ptr， value， 1 TSRMLS_CC）;
if （!RETURN_VALUE_UNUSED（&opline->result）） {
AI_SET_PTR（EX_T（opline->result.u.var）.var， value）;
PZVAL_LOCK（value）;
}
}
ZEND_VM_NEXT_OPCODE（）;
}ASSIGN指令完成之后，CV数组中被参加zval指针，指针指向实际的array，这默示￥arr已经被CV缓存了起来。
接下来履行数组的轮回操纵，我们来看FE_RESET指令，它对应的履行函数为ZEND_FE_RESET_SPEC_CV_HANDLER：
static int ZEND_FASTCALL ZEND_FE_RESET_SPEC_CV_HANDLER（ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS）
{
……
if （……） {
……
} else {
// 经由过程CV数组获取指向array的指针
array_ptr = _get_zval_ptr_cv（&opline->op1， EX（Ts）， BP_VAR_R TSRMLS_CC）;
……
}
……
// 将指向array的指针保存到zend_execute_data->Ts中（Ts用于存放代码履行期的temp_variable）
AI_SET_PTR（EX_T（opline->result.u.var）.var， array_ptr）;
PZVAL_LOCK（array_ptr）;
if （iter） {
……
} else if （（fe_ht = HASH_OF（array_ptr）） != NULL） {
// 重置数组内部指针
zend_hash_internal_pointer_reset（fe_ht）;
if （ce） {
……
}
is_empty = zend_hash_has_more_elements（fe_ht） != SUCCESS;
// 设置EX_T（opline->result.u.var）.fe.fe_pos用于保存数组内部指针
zend_hash_get_pointer（fe_ht， &EX_T（opline->result.u.var）.fe.fe_pos）;
} else {
……
}
……
}这里首要将2个首要的指针存入了zend_execute_data->Ts中:
FE_RESET指令履行完毕之后，内存中实际景象如下：
接下来我们持续查看FE_FETCH，它对应的履行函数为ZEND_FE_FETCH_SPEC_VAR_HANDLER：
static int ZEND_FASTCALL ZEND_FE_FETCH_SPEC_VAR_HANDLER（ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS）
{
zend_op opline = EX（opline）;
// 重视指针是从EX_T（opline->op1.u.var）.var.ptr获取的
zval array = EX_T（opline->op1.u.var）.var.ptr;
……
switch （zend_iterator_unwrap（array， &iter TSRMLS_CC）） {
default:
case ZEND_ITER_INVALID:
……
case ZEND_ITER_PLAIN_OBJECT: {
……
}
case ZEND_ITER_PLAIN_ARRAY:
fe_ht = HASH_OF（array）;
// 希罕重视：
// FE_RESET指令中将数组内部元素的指针保存在EX_T（opline->op1.u.var）.fe.fe_pos
// 此处获取该指针
zend_hash_set_pointer（fe_ht， &EX_T（opline->op1.u.var）.fe.fe_pos）;
// 获取元素的值
if （zend_hash_get_current_data（fe_ht， （void ） &value）==FAILURE） {
ZEND_VM_JMP（EX（op_array）->opcodes+opline->op2.u.opline_num）;
}
if （use_key） {
key_type = zend_hash_get_current_key_ex（fe_ht， &str_key， &str_key_len， &int_key， 1， NULL）;
}
// 数组内部指针移动到下一个元素
zend_hash_move_forward（fe_ht）;
// 移动之后的指针保存到EX_T（opline->op1.u.var）.fe.fe_pos
zend_hash_get_pointer（fe_ht， &EX_T（opline->op1.u.var）.fe.fe_pos）;
break;
case ZEND_ITER_OBJECT:
……
}
……
}按照FE_FETCH的实现，我们大致上熟悉打听了foreach（￥arr as ￥k => ￥v）所做的工作。它会按照zend_execute_data->Ts的指针去获取数组元素，在获取成功之后，将该指针移动到下一个地位再从头保存。
简单来说，因为第一遍轮回中FE_FETCH中已经将数组的内部指针移动到了第二个元素，所以在foreach内部调用key（￥arr）和current（￥arr）时，实际上获取的便是1和b。
那为何会输出3遍1=>b呢？
我们持续看第9行和第13行的SEND_REF指令，它默示将￥arr参数压栈。紧接着一般会应用DO_FCALL指令去调用key和current函数。PHP并非被编译成本地机械码，是以php采取如许的opcode指令去模仿实际CPU和内存的工作体式格式。
查阅PHP源码中的SEND_REF：
static int ZEND_FASTCALL ZEND_SEND_REF_SPEC_CV_HANDLER（ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS）
{
……
// 从CV中获取￥arr指针的指针
varptr_ptr = _get_zval_ptr_ptr_cv（&opline->op1， EX（Ts）， BP_VAR_W TSRMLS_CC）;
……
// 变量分别，此处从头copy了一份array专门用于key函数
SEPARATE_ZVAL_TO_MAKE_IS_REF（varptr_ptr）;
varptr = varptr_ptr;
Z_ADDREF_P（varptr）;
// 压栈
zend_vm_stack_push（varptr TSRMLS_CC）;
ZEND_VM_NEXT_OPCODE（）;
}上述代码中的SEPARATE_ZVAL_TO_MAKE_IS_REF是一个宏：
＃define SEPARATE_ZVAL_TO_MAKE_IS_REF（ppzv） if （!PZVAL_IS_REF（ppzv）） { SEPARATE_ZVAL（ppzv）; Z_SET_ISREF_PP（（ppzv））; }
SEPARATE_ZVAL_TO_MAKE_IS_REF的首要感化为，若是变量不是一个引用，则在内存中copy出一份新的。本例中它将array（a，b，c）复制了一份。是以变量分别之后的内存为：
重视，变量分别完成之后，CV数组中的指针指向了新copy出来的数据，而经由过程zend_execute_data->Ts中的指针则依然可以获取旧的数据。
接下来的轮回就不一一赘述了，连络上图来说：
至此我们熟悉打听了为何key和current一向返回array的第二个元素，因为没有外部代码感化于copy出来的array，它的内部指针便永远不会移动。
题目3：
￥arr = array（a，b，c）;
foreach（￥arr as ￥k => &￥v） {
echo key（￥arr）， =>， current（￥arr）;
}// 打印 1=>b 2=>c =>本题与题目2仅有一点差别：本题中的foreach应用了引用。用VLD查看本题，发明与题目2代码编译出来的opcode一样。是以我们采取题目2的跟踪办法，慢慢查看opcode对应的实现。
起首foreach会调用FE_RESET:
static int ZEND_FASTCALL ZEND_FE_RESET_SPEC_CV_HANDLER（ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS）
{
……
if （opline->extended_value & ZEND_FE_RESET_VARIABLE） {
// 从CV中获取变量
array_ptr_ptr = _get_zval_ptr_ptr_cv（&opline->op1， EX（Ts）， BP_VAR_R TSRMLS_CC）;
if （array_ptr_ptr == NULL || array_ptr_ptr == &EG（uninitialized_zval_ptr）） {
……
}
else if （Z_TYPE_PP（array_ptr_ptr） == IS_OBJECT） {
……
}
else {
// 针对遍历array的景象
if （Z_TYPE_PP（array_ptr_ptr） == IS_ARRAY） {
SEPARATE_ZVAL_IF_NOT_REF（array_ptr_ptr）;
if （opline->extended_value & ZEND_FE_FETCH_BYREF） {
// 将保存array的zval设置为is_ref
Z_SET_ISREF_PP（array_ptr_ptr）;
}
}
array_ptr = array_ptr_ptr;
Z_ADDREF_P（array_ptr）;
}
} else {
……
}
……
}题目2中已经解析了一项目组FE_RESET的实现。这里须要希罕重视，本例foreach获取值采取了引用，是以在履行的时辰FE_RESET中会进入与上题不合的另一个分支。
终极，FE_RESET会将array的is_ref设置为true，此时内存中只有一份array的数据。
接下来解析SEND_REF：
static int ZEND_FASTCALL ZEND_SEND_REF_SPEC_CV_HANDLER（ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS）
{
……
// 从CV中获取￥arr指针的指针
varptr_ptr = _get_zval_ptr_ptr_cv（&opline->op1， EX（Ts）， BP_VAR_W TSRMLS_CC）;
……
// 变量分别，因为此时CV中的变量本身就是一个引用，此处不会copy一份新的array
SEPARATE_ZVAL_TO_MAKE_IS_REF（varptr_ptr）;
varptr = varptr_ptr;
Z_ADDREF_P（varptr）;
// 压栈
zend_vm_stack_push（varptr TSRMLS_CC）;
ZEND_VM_NEXT_OPCODE（）;
}宏SEPARATE_ZVAL_TO_MAKE_IS_REF仅仅分别is_ref=false的变量。因为之前array已经被设置了is_ref=true，是以它不会被拷贝一份副本。换句话说，此时内存中依然只有一份array数据。
上图说了然前2次轮回为何会输出1=>b 2=>C。在第3次轮回FE_FETCH的时辰，将指针持续向前移动。
ZEND_API int zend_hash_move_forward_ex（HashTable ht， HashPosition pos）
{
HashPosition current = pos ？ pos : &ht->pInternalPointer;
IS_CISTENT（ht）;
if （current） {
current = （current）->pListNext;
return SUCCESS;
} else
return FAILURE;
}因为此时内部指针已经指向了数组的最后一个元素，是以再向前移动会指向NULL。将内部指针指向NULL之后，我们再对数组调用key和current，则分别会返回NULL和false，默示调用失败，此时是echo不出字符的。
题目4：
￥arr = array（1， 2， 3）;
￥tmp = ￥arr;
foreach（￥tmp as ￥k => &￥v）{
￥v = 2;
}
var_dump（￥arr， ￥tmp）; // 打印什么？该题与foreach关系不大，不过既然涉及到了foreach，就一路拿来评论辩论吧:）
代码里起建了数组￥arr，随后将该数组赋给了￥tmp，在接下来的foreach轮回中，对￥v进行批改会感化于数组￥tmp上，然则却并不感化到￥arr。
为什么呢？
这是因为在php中，赋值运算是将一个变量的值拷贝到另一个变量中，是以批改此中一个，并不会影响到另一个。
题外话：这并不实用于object类型，从PHP5起，对象的便老是默认经由过程引用进行赋值，举例来说：
class A{
public ￥foo = 1;
}
￥a1 = ￥a2 = new A;
￥a1->foo=100;
echo ￥a2->foo; // 输出100，￥a1与￥a2其实为同一个对象的引用回到题目中的代码，如今我们可以断定￥tmp=￥arr其实是值拷贝，全部￥arr数组会被再复制一份给￥tmp。理论上讲，赋值语句履行完毕之后，内存中会有2份一样的数组。
也许有同窗会疑问，若是数组很大，岂不是这种操纵会很慢？
幸好php有更聪慧的处理惩罚办法。实际上，当￥tmp=￥arr履行之后，内存中依然只有一份array。查看php源码中的zend_assign_to_variable实现（摘自php5.3.26）：
static inline zval zend_assign_to_variable（zval variable_ptr_ptr， zval value， int is_tmp_var TSRMLS_DC）
{
zval variable_ptr = variable_ptr_ptr;
zval garbage;
……
// 左值为object类型
if （Z_TYPE_P（variable_ptr） == IS_OBJECT && Z_OBJ_HANDLER_P（variable_ptr， set）） {
……
}
// 左值为引用的景象
if （PZVAL_IS_REF（variable_ptr）） {
……
} else {
// 左值refcount__gc=1的景象
if （Z_DELREF_P（variable_ptr）==0） {
……
} else {
GC_ZVAL_CHECK_POSSIBLE_ROOT（variable_ptr_ptr）;
// 非姑且变量
if （!is_tmp_var） {
if （PZVAL_IS_REF（value） && Z_REFCOUNT_P（value） > 0） {
ALLOC_ZVAL（variable_ptr）;
variable_ptr_ptr = variable_ptr;
variable_ptr = value;
Z_SET_REFCOUNT_P（variable_ptr， 1）;
zval_copy_ctor（variable_ptr）;
} else {
// ￥tmp=￥arr会运行到这里，
// value为指向￥arr里实际array数据的指针，variable_ptr_ptr为￥tmp里指向数据指针的指针
// 仅仅是复制指针，并没有真正拷贝实际的数组
variable_ptr_ptr = value;
// value的refcount__gc值+1，本例中refcount__gc为1，Z_ADDREF_P之后为2
Z_ADDREF_P（value）;
}
} else {
……
}
}
Z_UNSET_ISREF_PP（variable_ptr_ptr）;
}
return variable_ptr_ptr;
}可见￥tmp = ￥arr的本质就是将array的指针进行复制，然后将array的refcount主动加1.用图表达出此时的内存，依然只有一份array数组：
既然只有一份array，那foreach轮回中批改￥tmp的时辰，为何￥arr没有跟着改变？
持续看PHP源码中的ZEND_FE_RESET_SPEC_CV_HANDLER函数，这是一个OPCODE HANDLER，它对应的OPCODE为FE_RESET。该函数负责在foreach开端之前，将数组的内部指针指向其第一个元素。
static int ZEND_FASTCALL ZEND_FE_RESET_SPEC_CV_HANDLER（ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS）
{
zend_op opline = EX（opline）;
zval array_ptr， array_ptr_ptr;
HashTable fe_ht;
zend_object_iterator iter = NULL;
zend_class_entry ce = NULL;
zend_bool is_empty = 0;
// 对变量进行FE_RESET
if （opline->extended_value & ZEND_FE_RESET_VARIABLE） {
array_ptr_ptr = _get_zval_ptr_ptr_cv（&opline->op1， EX（Ts）， BP_VAR_R TSRMLS_CC）;
if （array_ptr_ptr == NULL || array_ptr_ptr == &EG（uninitialized_zval_ptr）） {
……
}
// foreach一个object
else if （Z_TYPE_PP（array_ptr_ptr） == IS_OBJECT） {
……
}
else {
// 本例会进入该分支
if （Z_TYPE_PP（array_ptr_ptr） == IS_ARRAY） {
// 重视此处的SEPARATE_ZVAL_IF_NOT_REF
// 它会从头复制一个数组出来
// 真正分别￥tmp和￥arr，变成了内存中的2个数组
SEPARATE_ZVAL_IF_NOT_REF（array_ptr_ptr）;
if （opline->extended_value & ZEND_FE_FETCH_BYREF） {
Z_SET_ISREF_PP（array_ptr_ptr）;
}
}
array_ptr = array_ptr_ptr;
Z_ADDREF_P（array_ptr）;
}
} else {
……
}
// 重置数组内部指针
……
}从代码中可以看出，真正履行变量分别并不是在赋值语句履行的时辰，而是推迟到了应用变量的时辰，这也是Copy On Write机制在PHP中的实现。
FE_RESET之后，内存的变更如下：
上图说了然为何foreach并不会对本来的￥arr产生影响。至于ref_count以及is_ref的变更景象，感爱好的同窗可以具体浏览ZEND_FE_RESET_SPEC_CV_HANDLER和ZEND_SWITCH_FREE_SPEC_VAR_HANDLER的具体实现（均位于php-src/zend/zend_vm_execute.h中），本文不做具体解析:）
