• PHP7源码之array_unique函数分析


    以下源码基于 PHP 7.3.8

    array array_unique ( array $array [, int $sort_flags = SORT_STRING ] )
    (PHP 4 >= 4.0.1, PHP 5, PHP 7)
    array_unique — 移除数组中重复的值

    参数说明:
    array:输入的数组。
    sort_flag:(可选)排序类型标记,用于修改排序行为,主要有以下值:

    SORT_REGULAR - 按照通常方法比较(不修改类型)
    SORT_NUMERIC - 按照数字形式比较
    SORT_STRING - 按照字符串形式比较
    SORT_LOCALE_STRING - 根据当前的本地化设置,按照字符串比较。

    array_unique 函数的源代码在 /ext/standard/array.c 文件中。由于

    PHP_FUNCTION(array_unique){ 
        // code...
    }
    

    篇幅过长,完整代码不在这里贴出来了,可以参见 GitHub 贴出的源代码。

    定义变量

        zval *array;
        uint32_t idx;
        Bucket *p;
        struct bucketindex *arTmp, *cmpdata, *lastkept;
        unsigned int i;
        zend_long sort_type = PHP_SORT_STRING; // 默认的排序规则
        compare_func_t cmp;
    

    首先是定义变量,array_unique 函数默认使用 PHP_SORT_STRING 排序,PHP_SORT_STRING 在 /ext/standard/php_array.h 头文件中定义。

    #define PHP_SORT_STRING             2
    

    可以看到和开头PHP函数的 sort_flag 参数默认的预定义常量 SORT_STRING 很像。

    compare_func_t cmp 这行代码没看懂,不清楚是做什么的。compare_func_t 在 /Zend/zend_types.h 中定义:

    typedef int  (*compare_func_t)(const void *, const void *);
    

    应该是定义了一个指向 int 型返回值且带有两个指针常量参数的函数指针类型,没有查到相关资料,先搁着,继续往下看。

    参数解析

        ZEND_PARSE_PARAMETERS_START(1, 2)
            Z_PARAM_ARRAY(array)
            Z_PARAM_OPTIONAL
            Z_PARAM_LONG(sort_type)
        ZEND_PARSE_PARAMETERS_END();
    

    ZEND_PARSE_PARAMETERS_START(1, 2),第一个参数表示必传参数个数,第二个参数表示最多参数个数,即该函数参数范围是 1-2 个。

    数组元素个数判断

        if (Z_ARRVAL_P(array)->nNumOfElements <= 1) {  /* nothing to do */
            ZVAL_COPY(return_value, array);
            return;
        }
    

    这段代码很容易看懂,当数组为空或只有 1 个元素时,无需去重操作,直接将 array 拷贝到新数组 return_value来返回即可。

    分配持久化内存

    这一步只有当 sort_typePHP_SORT_STRING 时才执行。在下面可以看到调用 zend_hash_init 初始化了 array,调用 zend_hash_destroy 释放持久化的内存。

        if (sort_type == PHP_SORT_STRING) {
            HashTable seen;
            zend_long num_key;
            zend_string *str_key;
            zval *val;
            // 初始化HashTable
            zend_hash_init(&seen, zend_hash_num_elements(Z_ARRVAL_P(array)), NULL, NULL, 0);
            // 初始化数组
            array_init(return_value);
            // 遍历数组
            ZEND_HASH_FOREACH_KEY_VAL_IND(Z_ARRVAL_P(array), num_key, str_key, val) {
                zval *retval;
                // 如果数组元素值是字符串
                if (Z_TYPE_P(val) == IS_STRING) {
                    retval = zend_hash_add_empty_element(&seen, Z_STR_P(val));
                } else {
                    zend_string *tmp_str_val;
                    zend_string *str_val = zval_get_tmp_string(val, &tmp_str_val);
                    retval = zend_hash_add_empty_element(&seen, str_val);
                    zend_tmp_string_release(tmp_str_val);
                }
                if (retval) {
                    /* First occurrence of the value */
                    if (UNEXPECTED(Z_ISREF_P(val) && Z_REFCOUNT_P(val) == 1)) {
                        ZVAL_DEREF(val);
                    }
                    Z_TRY_ADDREF_P(val);
                    if (str_key) {
                        zend_hash_add_new(Z_ARRVAL_P(return_value), str_key, val);
                    } else {
                        zend_hash_index_add_new(Z_ARRVAL_P(return_value), num_key, val);
                    }
                }
            } ZEND_HASH_FOREACH_END();
            // 释放哈希内存
            zend_hash_destroy(&seen);
            return;
        }
    

    设置比较函数

        cmp = php_get_data_compare_func(sort_type, 0);
        // 将数组拷贝到返回数组中
        RETVAL_ARR(zend_array_dup(Z_ARRVAL_P(array)));
    

    进行具体比较顺序控制的函数指针是 cmp,是通过向 php_get_data_compare_func 传入 sort_type0 得到的,sort_type 也就是 SORT_STRING 这样的标记。

    php_get_data_compare_funcarray.c 文件中定义(即与 array_unique 函数同一文件),代码过长,这里只贴出默认标记为 SORT_STRING 的代码:

    static compare_func_t php_get_data_compare_func(zend_long sort_type, int reverse) /* {{{ */
    {
        switch (sort_type & ~PHP_SORT_FLAG_CASE) {
            case PHP_SORT_NUMERIC:
                // code...
            case PHP_SORT_STRING:
                if (sort_type & PHP_SORT_FLAG_CASE) {
                    if (reverse) {
                        return php_array_reverse_data_compare_string_case;
                    } else {
                        return php_array_data_compare_string_case;
                    }
                } else {
                    if (reverse) {
                        return php_array_reverse_data_compare_string;
                    } else {
                        return php_array_data_compare_string;
                    }
                }
                break;
        // code...
    

    在前面的代码中,我们可以看到,cmp = php_get_data_compare_func(sort_type, 0); 的第二个参数,即参数 reverse 的值为 0,也就是当 sort_typePHP_SORT_STRING 时,调用的是 php_array_data_compare_string 函数,即 SORT_STRING 采用 php_array_data_compare_string 进行比较。继续展开 php_array_data_compare_string 函数:

    static int php_array_data_compare_string(const void *a, const void *b) /* {{{ */
    {
        Bucket *f;
        Bucket *s;
        zval *first;
        zval *second;
        f = (Bucket *) a;
        s = (Bucket *) b;
        first = &f->val;
        second = &s->val;
        if (UNEXPECTED(Z_TYPE_P(first) == IS_INDIRECT)) {
            first = Z_INDIRECT_P(first);
        }
        if (UNEXPECTED(Z_TYPE_P(second) == IS_INDIRECT)) {
            second = Z_INDIRECT_P(second);
        }
        return string_compare_function(first, second);
    }
    /* }}} */
    

    可以得到这样一条调用链:

    SORT_STRING -> php_get_data_compare_func -> php_array_data_compare_string -> string_compare_function;
    

    string_compare_function 是一个 ZEND API,在 /Zend/zend_operators.c 中定义:

    ZEND_API int ZEND_FASTCALL string_compare_function(zval *op1, zval *op2) /* {{{ */
    {
        if (EXPECTED(Z_TYPE_P(op1) == IS_STRING) &&
            EXPECTED(Z_TYPE_P(op2) == IS_STRING)) {
            if (Z_STR_P(op1) == Z_STR_P(op2)) {
                return 0;
            } else {
                return zend_binary_strcmp(Z_STRVAL_P(op1), Z_STRLEN_P(op1), Z_STRVAL_P(op2), Z_STRLEN_P(op2));
            }
        } else {
            zend_string *tmp_str1, *tmp_str2;
            zend_string *str1 = zval_get_tmp_string(op1, &tmp_str1);
            zend_string *str2 = zval_get_tmp_string(op2, &tmp_str2);
            int ret = zend_binary_strcmp(ZSTR_VAL(str1), ZSTR_LEN(str1), ZSTR_VAL(str2), ZSTR_LEN(str2));
            zend_tmp_string_release(tmp_str1);
            zend_tmp_string_release(tmp_str2);
            return ret;
        }
    }
    /* }}} */
    

    可以看到,SORT_STRING 使用 zend_binary_strcmp 函数进行字符串比较。下面的代码是 zend_binary_strcmp 的实现(也在 /Zend/zend_operators.c 中):

    ZEND_API int ZEND_FASTCALL zend_binary_strcmp(const char *s1, size_t len1, const char *s2, size_t len2) /* {{{ */
    {
        int retval;
        if (s1 == s2) {
            return 0;
        }
        retval = memcmp(s1, s2, MIN(len1, len2));
        if (!retval) {
            return (int)(len1 - len2);
        } else {
            return retval;
        }
    }
    /* }}} */
    

    上面的代码是比较两个字符串。也就是 SORT_STRING 排序方式的底层实现是 C 语言的 memcmp,即它对两个字符串从前往后,按照逐个字节比较,一旦字节有差异,就终止并比较出大小。

    数组排序

        /* create and sort array with pointers to the target_hash buckets */
        // 根据 target_hash buckets 的指针创建数组并排序
        arTmp = (struct bucketindex *) pemalloc((Z_ARRVAL_P(array)->nNumOfElements + 1) * sizeof(struct bucketindex), GC_FLAGS(Z_ARRVAL_P(array)) & IS_ARRAY_PERSISTENT);
        for (i = 0, idx = 0; idx < Z_ARRVAL_P(array)->nNumUsed; idx++) {
            p = Z_ARRVAL_P(array)->arData + idx;
            if (Z_TYPE(p->val) == IS_UNDEF) continue;
            if (Z_TYPE(p->val) == IS_INDIRECT && Z_TYPE_P(Z_INDIRECT(p->val)) == IS_UNDEF) continue;
            arTmp[i].b = *p;
            arTmp[i].i = i;
            i++;
        }
        ZVAL_UNDEF(&arTmp[i].b.val);
        zend_sort((void *) arTmp, i, sizeof(struct bucketindex),
                cmp, (swap_func_t)array_bucketindex_swap);
    

    这段代码初始化一个新的数组,然后将值拷贝到新数组,然后调用 zend_sort 排序函数对数组进行排序。排序算法在 /Zend/zend_sort.c 中实现,注释有这样一句话:

    Derived from LLVM's libc++ implementation of std::sort.

    这个排序算法是基于 LLVMlibc++ 中的 std::sort 实现的,算是快排的优化版,当元素数小于等于16时有特殊的优化,当元素数小于等于 5 时直接通过 if else 嵌套判断排序。代码就不贴出来了。

    数组去重

    回到 array_unique 上,继续看代码:

    /* go through the sorted array and delete duplicates from the copy */
        lastkept = arTmp;
        for (cmpdata = arTmp + 1; Z_TYPE(cmpdata->b.val) != IS_UNDEF; cmpdata++) {
            if (cmp(lastkept, cmpdata)) {
                lastkept = cmpdata;
            } else {
                if (lastkept->i > cmpdata->i) {
                    p = &lastkept->b;
                    lastkept = cmpdata;
                } else {
                    p = &cmpdata->b;
                }
                if (p->key == NULL) {
                    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->key);
                    } else {
                        zend_hash_del(Z_ARRVAL_P(return_value), p->key);
                    }
                }
            }
        }
        pefree(arTmp, GC_FLAGS(Z_ARRVAL_P(array)) & IS_ARRAY_PERSISTENT);
    

    遍历排序好的数组,然后删除重复的元素。

    众周所知,快排的时间复杂度是O(nlogn),因此,array_unique 函数的时间复杂度是O(nlogn)。array_unique 底层调用了快排算法,加大了函数运行的时间开销,当数据量很大时,会导致整个函数的运行较慢。

  • 相关阅读:
    Html5新特性之文档声明和头部信息
    HTML,CSS,font-family:中文字体的英文名称 (宋体 微软雅黑)
    转:如何进行软件架构设计?
    sql2008,sa不能使用:不能为主体 sa 中设置凭据
    用VS2012不能打开VS2010的项目
    解决sourcesafe admin用户自动登录并且不用密码的问题
    WIN7隐藏GUEST登录账户
    人人刷人气
    python文件操作
    sigmoid belief network boltszmann machine
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/sunshineliulu/p/11723624.html
Copyright © 2020-2023  润新知