PHP HashTable总结

PHP 中数组使用起来非常的方便，可以使用字符串或者其他的复合类型作为数组的键。

我们知道数据都是存储在某个存储器地址上，在 C 语言中数组就只支持数字类型的下标来方便寻找元素。

使用了这么长时间的 PHP 语言，你是否对 PHP 数组的实现方式感兴趣呢？使用了什么数据结构？

介绍

PHP 数组的底层实现使用了 HashTable 这种数据结构。

HasahTable 又叫做散列表，具有如下特点

• 以 O(1) 的效率执行插入、删除和查找操作
• 元素是 K-V 形式存储，元素间是无顺序结构不能对数据进行排序

源码版本： php-7.1.19-src

解决哈希冲突一般有两种方式，PHP 使用的是分离链接法，既当产生冲突时，数据形成一个链表。

Hashtable 的数据结构

 typedef struct _Bucket {
     zval              val;                /* 存储的具体数据 */
     zend_ulong        h;                  /* hash 值 */
     zend_string *key;                     /* 字符串键 | null（数字键时） */
 } Bucket;

 typedef struct _zend_array HashTable;

 struct _zend_array {
     zend_refcounted_h gc;
     union {
         struct {
             ZEND_ENDIAN_LOHI_4(
                 zend_uchar    flags,
                 zend_uchar    nApplyCount,
                 zend_uchar    nIteratorsCount,
                 zend_uchar    consistency)
         } v;
         uint32_t flags;
     } u;
     uint32_t          nTableMask;         /* 掩码,用于根据hash值计算存储位置,永远等于nTableSize-1 */
     Bucket           *arData;             /* 存放实际数据 */
     uint32_t          nNumUsed;           /* arData数组已经使用的数量 */
     uint32_t          nNumOfElements;     /* hash表中元素个数 */
     uint32_t          nTableSize;         /* hash表的大小 */
     uint32_t          nInternalPointer;   /* 用于HashTable遍历 */
     zend_long         nNextFreeElement;   /* 下一个空闲可用位置的数字索引 */
     dtor_func_t       pDestructor;        /* 析构函数 */
 };

仔细观察上面的数据结构

• _zend_array 就是 PHP 数组的 HashTable 结构，存储了 HashTable 的一些大小、元素多少等必要信息
• 结构体 _Bucket (对应 _zend_array 中的 arData) 存储用户定义变量的数据，包括变量值和对应的键值

所以总结来说 PHP HashTable 的实现仍然使用的是数组这种数据结构（arData 是存储数据的数组），使用了一块连续的存储空间。如下图

PHP7 HashTable 的其他特点请阅读 Laruence 深入理解PHP7内核之HashTable

PHP 7中新的Hashtable实现和性能改进

PHP internals Book

PHP 哈希表（数组）的内核实现