PHP“foreach”实际上是如何工作的？

野性酷女 2024-03-30 16:53 69阅读 0赞

## 问： ##

让我先说我知道 foreach 是什么、做什么以及如何使用它。这个问题涉及它在引擎盖下是如何工作的，我不想要任何类似于“这就是使用 foreach 循环数组的方式”的答案。

很长一段时间以来，我都认为 foreach 与数组本身一起工作。然后我发现了很多关于它与数组的 副本 一起工作的事实，并且我认为这就是故事的结尾。但我最近开始讨论这个问题，经过一些实验后发现这实际上并不是 100% 正确的。

让我表明我的意思。对于以下测试用例，我们将使用以下数组：

$array = array(1, 2, 3, 4, 5);

Test case 1：

foreach ($array as $item) {
        
      echo "$item\n";
      $array[] = $item;
    }
    print_r($array);
    
    /* Output in loop:    1 2 3 4 5
       $array after loop: 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 */

这清楚地表明我们没有直接使用源数组 - 否则循环将永远继续，因为我们在循环期间不断地将项目推入数组。但只是为了确保是这种情况：

Test case 2：

foreach ($array as $key => $item) {
        
      $array[$key + 1] = $item + 2;
      echo "$item\n";
    }
    
    print_r($array);
    
    /* Output in loop:    1 2 3 4 5
       $array after loop: 1 3 4 5 6 7 */

这支持了我们最初的结论，我们在循环期间使用源数组的副本，否则我们将在循环期间看到修改后的值。但…

如果我们查看 manual，我们会发现以下语句：

当 foreach 首次开始执行时，内部数组指针会自动重置为数组的第一个元素。

对…这似乎表明 foreach 依赖于源数组的数组指针。但是我们刚刚证明了我们没有使用源数组，对吧？好吧，不完全是。

Test case 3：

// Move the array pointer on one to make sure it doesn't affect the loop
    var_dump(each($array));
    
    foreach ($array as $item) {
        
      echo "$item\n";
    }
    
    var_dump(each($array));
    
    /* Output
      array(4) {
        [1]=>
        int(1)
        ["value"]=>
        int(1)
        [0]=>
        int(0)
        ["key"]=>
        int(0)
      }
      1
      2
      3
      4
      5
      bool(false)
    */

因此，尽管我们不直接使用源数组，但我们直接使用源数组指针——指针位于循环末尾的数组末尾这一事实表明了这一点。除了这不可能是真的 - 如果是这样，那么 test case 1 将永远循环。

PHP手册还指出：

由于 foreach 依赖于内部数组指针，因此在循环内更改它可能会导致意外行为。

好吧，让我们找出“意外行为”是什么（从技术上讲，任何行为都是意外的，因为我不再知道会发生什么）。

Test case 4：

foreach ($array as $key => $item) {
        
      echo "$item\n";
      each($array);
    }
    
    /* Output: 1 2 3 4 5 */

Test case 5：

foreach ($array as $key => $item) {
        
      echo "$item\n";
      reset($array);
    }
    
    /* Output: 1 2 3 4 5 */

…没有什么出乎意料的，实际上它似乎支持“源副本”理论。

问题

这里发生了什么？我的 C-fu 不足以让我仅仅通过查看 PHP 源代码就能得出正确的结论，如果有人能为我翻译成英文，我将不胜感激。

在我看来，foreach 与数组的 copy 一起工作，但在循环之后将源数组的数组指针设置为数组的末尾。

这是正确的吗？

如果不是，它到底在做什么？

在 foreach 期间使用调整数组指针（each()、reset() 等）的函数是否会影响循环的结果？

## 答1: ##

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foreach 支持对三种不同类型的值进行迭代：

数组

普通物体

可遍历对象

在下文中，我将尝试准确解释迭代在不同情况下的工作原理。到目前为止，最简单的情况是 Traversable 对象，因为这些 foreach 本质上只是这些代码的语法糖：

foreach ($it as $k => $v) {
         /* ... */ }
    
    /* translates to: */
    
    if ($it instanceof IteratorAggregate) {
        
        $it = $it->getIterator();
    }
    for ($it->rewind(); $it->valid(); $it->next()) {
        
        $v = $it->current();
        $k = $it->key();
        /* ... */
    }

对于内部类，通过使用基本上只是在 C 级别上镜像 Iterator 接口的内部 API 来避免实际的方法调用。

数组和普通对象的迭代要复杂得多。首先，应该注意的是，在 PHP 中，“数组”实际上是有序字典，它们将按照这个顺序进行遍历（只要你没有使用 sort 之类的东西，它就匹配插入顺序）。这与按键的自然顺序（其他语言中的列表通常如何工作）或根本没有定义的顺序（其他语言中的字典通常如何工作）进行迭代相反。

这同样适用于对象，因为对象属性可以看作是另一个（有序）字典，将属性名称映射到它们的值，以及一些可见性处理。在大多数情况下，对象属性实际上并没有以这种相当低效的方式存储。但是，如果您开始迭代一个对象，通常使用的打包表示将被转换为一个真正的字典。在这一点上，普通对象的迭代变得非常类似于数组的迭代（这就是为什么我在这里不多讨论普通对象迭代的原因）。

到目前为止，一切都很好。遍历字典不会太难，对吧？当您意识到数组/对象可以在迭代期间发生变化时，问题就开始了。发生这种情况的方式有多种：

如果您使用 foreach (KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '&' at position 8: arr as &̲v) 通过引用进行迭代，则 $arr 将转换为引用，您可以在迭代期间更改它。

在 PHP 5 中，即使按值进行迭代也是如此，但数组事先是一个引用： $ref =&  a r r ; f o r e a c h ( arr; foreach ( arr;foreach(ref 为 $v)

对象具有通过句柄传递的语义，这对于大多数实际目的而言意味着它们的行为类似于引用。所以对象总是可以在迭代过程中改变。

在迭代期间允许修改的问题是您当前所在的元素被删除的情况。假设您使用指针来跟踪您当前所在的数组元素。如果这个元素现在被释放，你会留下一个悬空指针（通常会导致段错误）。

有不同的方法来解决这个问题。 PHP 5 和 PHP 7 在这方面有很大的不同，我将在下面描述这两种行为。总结是 PHP 5 的方法相当愚蠢并导致各种奇怪的边缘情况问题，而 PHP 7 更多涉及的方法导致更可预测和一致的行为。

作为最后的准备，应该注意 PHP 使用引用计数和写时复制来管理内存。这意味着如果你“复制”一个值，你实际上只是重用旧值并增加它的引用计数（refcount）。只有在您执行某种修改后，才会完成真正的副本（称为“复制”）。有关此主题的更广泛介绍，请参阅 You’re being lied to。

PHP 5

内部数组指针和HashPointer

PHP 5 中的数组有一个专用的“内部数组指针”（IAP），它正确地支持修改：每当删除一个元素时，都会检查 IAP 是否指向该元素。如果是，则改为前进到下一个元素。

虽然 foreach 确实使用了 IAP，但还有一个复杂的问题：只有一个 IAP，但一个数组可以是多个 foreach 循环的一部分：

// Using by-ref iteration here to make sure that it's really
    // the same array in both loops and not a copy
    foreach ($arr as &$v1) {
        
        foreach ($arr as &$v) {
        
            // ...
        }
    }

为了支持只有一个内部数组指针的两个同时循环，foreach 执行以下恶作剧：在执行循环体之前，foreach 将备份指向当前元素的指针及其哈希到 per-foreach HashPointer .循环体运行后，如果该元素仍然存在，IAP 将被设置回该元素。但是，如果该元素已被删除，我们将只使用 IAP 当前所在的任何位置。这个方案主要是有点效果，但是你可以摆脱很多奇怪的行为，我将在下面展示其中的一些。

数组复制

IAP 是数组的一个可见特征（通过 current 系列函数公开），因为对 IAP 的更改算作写时复制语义下的修改。不幸的是，这意味着 foreach 在许多情况下被迫复制它正在迭代的数组。具体条件如下：

该数组不是参考 (is\_ref=0)。如果它是一个引用，那么对它的更改应该传播，所以它不应该被复制。数组的 refcount>1。如果 refcount 为 1，则数组不共享，我们可以直接修改它。

如果数组不重复 (is\_ref=0, refcount=1)，那么只有它的 refcount 会增加 (\*)。此外，如果使用 foreach by reference，则（可能重复的）数组将被转换为引用。

将此代码视为发生重复的示例：

function iterate($arr) {
        
        foreach ($arr as $v) {
        }
    }
    
    $outerArr = [0, 1, 2, 3, 4];
    iterate($outerArr);

在这里，将复制 $arr 以防止 $arr 上的 IAP 更改泄露到 $outerArr。根据上述条件，数组不是引用（is\_ref=0），在两个地方使用（refcount=2）。这个要求是不幸的，并且是次优实现的产物（这里不需要在迭代期间进行修改，所以我们一开始就不需要使用 IAP）。

(\*) 这里增加 refcount 听起来无害，但违反了写时复制 (COW) 语义：这意味着我们要修改 refcount=2 数组的 IAP，而 COW 规定只能执行修改在 refcount=1 值上。这种违规会导致用户可见的行为更改（而 COW 通常是透明的），因为迭代数组上的 IAP 更改将是可观察的——但仅在数组上的第一次非 IAP 修改之前。相反，三个“有效”选项将是 a) 始终重复，b) 不增加 refcount，从而允许在循环中任意修改迭代数组或 c) 根本不使用 IAP （PHP 7 解决方案）。

职位晋升顺序

为了正确理解下面的代码示例，您必须了解最后一个实现细节。循环遍历某些数据结构的“正常”方式在伪代码中看起来像这样：

reset(arr);
    while (get_current_data(arr, &data) == SUCCESS) {
        
        code();
        move_forward(arr);
    }

然而，foreach，作为一个相当特殊的雪花，选择做的事情略有不同：

reset(arr);
    while (get_current_data(arr, &data) == SUCCESS) {
        
        move_forward(arr);
        code();
    }

也就是说，数组指针在循环体运行之前已经向前移动了。这意味着当循环体在元素 $i 上工作时，IAP 已经在元素 $i+1 上。这就是为什么在迭代期间显示修改的代码示例总是unset next 元素，而不是当前元素。

示例：您的测试用例

上述三个方面应该让您对 foreach 实现的特性有一个大致完整的印象，我们可以继续讨论一些示例。

此时，您的测试用例的行为很容易解释：

在测试用例 1 和 2 中，$array 以 refcount=1 开始，因此它不会被 foreach 复制：只有 refcount 会增加。当循环体随后修改数组（此时 refcount=2）时，将在该点发生重复。 Foreach 将继续处理 $array 的未修改副本。

在测试用例 3 中，数组再次没有重复，因此 foreach 将修改 $array 变量的 IAP。在迭代结束时，IAP 为 NULL（表示迭代已完成），每个都通过返回 false 来表示。

在测试用例 4 和 5 中，each 和 reset 都是引用函数。 $array 在传递给它们时有一个 refcount=2，所以它必须被复制。因此 foreach 将再次在一个单独的数组上工作。

示例：foreach 中电流的影响

显示各种重复行为的一个好方法是观察 foreach 循环内 current() 函数的行为。考虑这个例子：

foreach ($array as $val) {
        
        var_dump(current($array));
    }
    /* Output: 2 2 2 2 2 */

这里你应该知道 current() 是一个 by-ref 函数（实际上是：prefer-ref），即使它不修改数组。它必须是为了与所有其他函数（如 next 都是 by-ref ）配合得很好。引用传递意味着数组必须分开，因此 $array 和 foreach-array 将不同。上面还提到了您得到 2 而不是 1 的原因：foreach 在运行用户代码之前而不是之后推进数组指针之前。因此，即使代码位于第一个元素，foreach 已经将指针推进到第二个元素。

现在让我们尝试一个小的修改：

$ref = &$array;
    foreach ($array as $val) {
        
        var_dump(current($array));
    }
    /* Output: 2 3 4 5 false */

这里我们有 is\_ref=1 的情况，所以数组没有被复制（就像上面一样）。但是现在它是一个引用，当传递给 by-ref current() 函数时，不再需要复制数组。因此 current() 和 foreach 在同一个数组上工作。但是，由于 foreach 推进指针的方式，您仍然会看到非一行为。

在进行 by-ref 迭代时，您会得到相同的行为：

foreach ($array as &$val) {
        
        var_dump(current($array));
    }
    /* Output: 2 3 4 5 false */

这里重要的部分是foreach在通过引用迭代时会使$array成为is\_ref=1，所以基本上你的情况和上面一样。

另一个小的变化，这次我们将数组分配给另一个变量：

$foo = $array;
    foreach ($array as $val) {
        
        var_dump(current($array));
    }
    /* Output: 1 1 1 1 1 */

在这里，当循环开始时，$array 的引用计数为 2，因此我们实际上必须预先进行复制。因此 $array 和 foreach 使用的数组将从一开始就完全分开。这就是为什么您可以在循环之前的任何位置获得 IAP 的位置（在本例中，它位于第一个位置）。

示例：迭代期间的修改

尝试考虑迭代期间的修改是我们所有 foreach 问题的根源，因此它可以考虑这种情况下的一些示例。

考虑在同一个数组上的这些嵌套循环（其中使用 by-ref 迭代来确保它确实是同一个）：

foreach ($array as &$v1) {
        
        foreach ($array as &$v2) {
        
            if ($v1 == 1 && $v2 == 1) {
        
                unset($array[1]);
            }
            echo "($v1, $v2)\n";
        }
    }
    
    // Output: (1, 1) (1, 3) (1, 4) (1, 5)

这里的预期部分是输出中缺少 (1, 2)，因为元素 1 已被删除。可能出乎意料的是外循环在第一个元素之后停止。这是为什么？

这背后的原因是上面描述的嵌套循环黑客：在循环体运行之前，当前 IAP 位置和散列被备份到 HashPointer 中。在循环体之后，它将被恢复，但前提是元素仍然存在，否则将使用当前 IAP 位置（无论它可能是什么）。在上面的示例中，情况正是如此：外循环的当前元素已被删除，因此它将使用已被内循环标记为已完成的 IAP！

HashPointer 备份+恢复机制的另一个结果是通过 reset() 等对 IAP 的更改通常不会影响 foreach。例如，以下代码的执行就像 reset() 根本不存在一样：

$array = [1, 2, 3, 4, 5];
    foreach ($array as &$value) {
        
        var_dump($value);
        reset($array);
    }
    // output: 1, 2, 3, 4, 5

原因是，虽然reset()临时修改了IAP，但在循环体之后会恢复到当前的foreach元素。要强制 reset() 对循环产生影响，您必须另外删除当前元素，以便备份/恢复机制失败：

$array = [1, 2, 3, 4, 5];
    $ref =& $array;
    foreach ($array as $value) {
        
        var_dump($value);
        unset($array[1]);
        reset($array);
    }
    // output: 1, 1, 3, 4, 5

但是，这些例子仍然是理智的。如果您记得 HashPointer 恢复使用指向元素的指针及其哈希来确定它是否仍然存在，那么真正的乐趣就开始了。但是：哈希有冲突，指针可以重用！这意味着，通过仔细选择数组键，我们可以让 foreach 相信已删除的元素仍然存在，因此它将直接跳转到它。一个例子：

$array = ['EzEz' => 1, 'EzFY' => 2, 'FYEz' => 3];
    $ref =& $array;
    foreach ($array as $value) {
        
        unset($array['EzFY']);
        $array['FYFY'] = 4;
        reset($array);
        var_dump($value);
    }
    // output: 1, 4

在这里，我们通常应该根据前面的规则期望输出 1, 1, 3, 4。发生的情况是 ‘FYFY’ 与删除的元素 ‘EzFY’ 具有相同的哈希值，而分配器恰好重用相同的内存位置来存储元素。所以 foreach 最终直接跳转到新插入的元素，从而缩短了循环。

在循环期间替换被迭代的实体

我想提到的最后一个奇怪的情况是，PHP 允许您在循环期间替换迭代实体。因此，您可以开始迭代一个数组，然后在中途将其替换为另一个数组。或者开始迭代一个数组，然后用一个对象替换它：

$arr = [1, 2, 3, 4, 5];
    $obj = (object) [6, 7, 8, 9, 10];
    
    $ref =& $arr;
    foreach ($ref as $val) {
        
        echo "$val\n";
        if ($val == 3) {
        
            $ref = $obj;
        }
    }
    /* Output: 1 2 3 6 7 8 9 10 */

正如您在这种情况下所看到的那样，一旦发生替换，PHP 就会从头开始迭代另一个实体。

PHP 7

哈希表迭代器

如果您还记得，数组迭代的主要问题是如何处理迭代中元素的删除。 PHP 5 为此使用了一个内部数组指针 (IAP)，这在某种程度上不是最理想的，因为一个数组指针必须被拉伸以支持多个同时的 foreach 循环和与 reset() 等的交互最重要的是。

PHP 7 使用了不同的方法，即它支持创建任意数量的外部安全哈希表迭代器。这些迭代器必须在数组中注册，从那时起它们具有与 IAP 相同的语义：如果删除了数组元素，则指向该元素的所有哈希表迭代器都将前进到下一个元素。

这意味着 foreach将不再使用 IAP。 foreach 循环绝对不会影响 current() 等的结果，并且它自己的行为永远不会受到 reset() 等函数的影响。

数组复制

PHP 5 和 PHP 7 之间的另一个重要变化与数组重复有关。现在不再使用 IAP，在所有情况下，按值数组迭代只会执行 refcount 增量（而不是复制数组）。如果数组在 foreach 循环期间被修改，此时将发生复制（根据写时复制）并且 foreach 将继续在旧数组上工作。

在大多数情况下，这种变化是透明的，除了更好的性能没有其他效果。但是，有一种情况会导致不同的行为，即数组是预先引用的情况：

$array = [1, 2, 3, 4, 5];
    $ref = &$array;
    foreach ($array as $val) {
        
        var_dump($val);
        $array[2] = 0;
    }
    /* Old output: 1, 2, 0, 4, 5 */
    /* New output: 1, 2, 3, 4, 5 */

以前引用数组的按值迭代是特殊情况。在这种情况下，没有重复发生，因此迭代期间对数组的所有修改都将反映在循环中。在 PHP 7 中，这种特殊情况消失了：数组的按值迭代将始终对原始元素进行处理，而忽略循环期间的任何修改。

当然，这不适用于按引用迭代。如果您通过引用进行迭代，所有修改都将反映在循环中。有趣的是，普通对象的按值迭代也是如此：

$obj = new stdClass;
    $obj->foo = 1;
    $obj->bar = 2;
    foreach ($obj as $val) {
        
        var_dump($val);
        $obj->bar = 42;
    }
    /* Old and new output: 1, 42 */

这反映了对象的按句柄语义（即，即使在按值上下文中，它们的行为也类似于引用）。

例子

让我们考虑几个示例，从您的测试用例开始：

测试用例 1 和 2 保留相同的输出：按值数组迭代始终对原始元素进行处理。 （在这种情况下，即使引用计数和复制行为在 PHP 5 和 PHP 7 之间也是完全相同的）。

测试用例 3 更改：Foreach 不再使用 IAP，因此 each() 不受循环影响。它将在之前和之后具有相同的输出。

测试用例 4 和 5 保持不变：each() 和 reset() 将在更改 IAP 之前复制数组，而 foreach 仍然使用原始数组。 （即使阵列是共享的，IAP 的变化也并不重要。）

第二组示例与不同 reference/refcounting 配置下的 current() 的行为有关。这不再有意义，因为 current() 完全不受循环影响，因此它的返回值始终保持不变。

但是，在考虑迭代期间的修改时，我们会得到一些有趣的变化。我希望你会发现新的行为更理智。第一个例子：

$array = [1, 2, 3, 4, 5];
    foreach ($array as &$v1) {
        
        foreach ($array as &$v2) {
        
            if ($v1 == 1 && $v2 == 1) {
        
                unset($array[1]);
            }
            echo "($v1, $v2)\n";
        }
    }
    
    // Old output: (1, 1) (1, 3) (1, 4) (1, 5)
    // New output: (1, 1) (1, 3) (1, 4) (1, 5)
    //             (3, 1) (3, 3) (3, 4) (3, 5)
    //             (4, 1) (4, 3) (4, 4) (4, 5)
    //             (5, 1) (5, 3) (5, 4) (5, 5)

如您所见，外循环在第一次迭代后不再中止。原因是两个循环现在都有完全独立的哈希表迭代器，两个循环不再通过共享 IAP 交叉污染。

现在修复的另一个奇怪的边缘情况是当您删除和添加碰巧具有相同哈希的元素时得到的奇怪效果：

$array = ['EzEz' => 1, 'EzFY' => 2, 'FYEz' => 3];
    foreach ($array as &$value) {
        
        unset($array['EzFY']);
        $array['FYFY'] = 4;
        var_dump($value);
    }
    // Old output: 1, 4
    // New output: 1, 3, 4

以前 HashPointer 恢复机制会直接跳转到新元素，因为它“看起来”与被移除的元素相同（由于哈希和指针的冲突）。由于我们不再依赖元素哈希来处理任何事情，这不再是一个问题。

`@Baba 确实如此。将其传递给函数与在循环之前执行 $foo = $array 相同；）`

`对于那些不知道 zval 是什么的人，请参阅 Sara Goleman 的 blog.golemon.com/2007/01/youre-being-lied-to.html`

`次要更正：您所说的 Bucket 不是哈希表中通常所说的 Bucket。通常 Bucket 是一组具有相同 hash%size 的条目。您似乎将它用于通常称为条目的内容。链接列表不在存储桶上，而是在条目上。`

`@unbeli 我正在使用 PHP 内部使用的术语。 Bucket 是用于哈希冲突的双向链表的一部分，也是用于顺序的双向链表的一部分；）`

`很棒的回答者。我认为您的意思是 iterate($outerArr); 而不是 iterate($arr); 某处。`

## 答2: ##

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在示例 3 中，您不修改数组。在所有其他示例中，您修改内容或内部数组指针。由于赋值运算符的语义，这对于 PHP 数组很重要。

PHP 中数组的赋值运算符更像是一个惰性克隆。与大多数语言不同，将一个变量分配给另一个包含数组的变量将克隆该数组。但是，除非需要，否则不会进行实际克隆。这意味着只有在修改任何一个变量时才会进行克隆（写时复制）。

这是一个例子：

$a = array(1,2,3);
    $b = $a;  // This is lazy cloning of $a. For the time
              // being $a and $b point to the same internal
              // data structure.
    
    $a[] = 3; // Here $a changes, which triggers the actual
              // cloning. From now on, $a and $b are two
              // different data structures. The same would
              // happen if there were a change in $b.

回到您的测试用例，您可以轻松想象 foreach 创建了某种迭代器，并引用了数组。此引用的工作方式与我示例中的变量 $b 完全相同。但是，迭代器和引用仅在循环期间有效，然后它们都被丢弃。现在您可以看到，在除 3 之外的所有情况下，数组都在循环期间被修改，而这个额外的引用仍然存在。这会触发一个克隆，这就解释了这里发生了什么！

这是一篇关于这种写时复制行为的另一个副作用的优秀文章：The PHP Ternary Operator: Fast or not?

`看起来你是对的，我做了一些例子来证明：codepad.org/OCjtvu8r与你的例子有一个不同 - 如果你改变价值，它不会复制，只有改变键。`

`这确实解释了上面显示的所有行为，并且可以通过在第一个测试用例结束时调用 each() 来很好地说明，其中 we see 原始数组的数组指针指向第二个元素，因为在第一次迭代期间修改了数组。这似乎也表明 foreach 在执行循环的代码块之前移动了数组指针，这是我没有预料到的——我本以为它会在最后这样做。非常感谢，这很好地为我清除了它。`

## 答3: ##

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使用 foreach() 时需要注意的几点：

a) foreach 适用于原始数组的预期副本。这意味着 foreach() 将拥有 SHARED 数据存储，直到或除非未创建 prospected copy foreach Notes/User comments。

b) 什么触发了预期副本？根据 copy-on-write 的策略创建预期副本，即，每当传递给 foreach() 的数组发生更改时，都会创建原始数组的克隆。

c) 原始数组和foreach()迭代器将有DISTINCT SENTINEL VARIABLES，即一个用于原始数组，另一个用于foreach；请参阅下面的测试代码。 SPL、Iterators 和 Array Iterator。

Stack 溢出问题 How to make sure the value is reset in a ‘foreach’ loop in PHP? 解决了您问题的情况 (3,4,5)。

以下示例显示 each() 和 reset() 不会影响 foreach() 迭代器的 SENTINEL 变量 (for example, the current index variable)。

$array = array(1, 2, 3, 4, 5);
    
    list($key2, $val2) = each($array);
    echo "each() Original (outside): $key2 => $val2";
    
    foreach($array as $key => $val){
        
        echo "foreach: $key => $val";
    
        list($key2,$val2) = each($array);
        echo "each() Original(inside): $key2 => $val2";
    
        echo "--------Iteration--------";
        if ($key == 3){
        
            echo "Resetting original array pointer";
            reset($array);
        }
    }
    
    list($key2, $val2) = each($array);
    echo "each() Original (outside): $key2 => $val2";

输出：

each() Original (outside): 0 => 1
    foreach: 0 => 1
    each() Original(inside): 1 => 2
    --------Iteration--------
    foreach: 1 => 2
    each() Original(inside): 2 => 3
    --------Iteration--------
    foreach: 2 => 3
    each() Original(inside): 3 => 4
    --------Iteration--------
    foreach: 3 => 4
    each() Original(inside): 4 => 5
    --------Iteration--------
    Resetting original array pointer
    foreach: 4 => 5
    each() Original(inside): 0=>1
    --------Iteration--------
    each() Original (outside): 1 => 2

`你的答案不太正确。 foreach 对数组的潜在副本进行操作，但除非需要，否则它不会生成实际副本。`

`您想演示如何以及何时通过代码创建该潜在副本吗？我的代码演示了 foreach 100% 的时间都在复制数组。我很想知道。谢谢你的评论`

`复制数组的成本很高。尝试使用 for 或 foreach 计算迭代具有 100000 个元素的数组所需的时间。您不会看到它们两者之间有任何显着差异，因为不会进行实际复制。`

`然后我会假设有 SHARED data storage 保留直到或除非 copy-on-write ，但（从我的代码片段）很明显，总会有两组 SENTINEL variables 一个用于 original array 和另一个用于 foreach .谢谢，有道理`

`是的，这是“预期”副本，即“潜在”副本。它不受您建议的保护`

## 答4: ##

> 一个优秀的自由职业者，应该有对需求敏感和精准需求捕获的能力，而huntsbot.com提供了这个机会

PHP 7 的注意事项

要更新这个答案，因为它已经获得了一些人气：这个答案从 PHP 7 起不再适用。如“Backward incompatible changes”中所述，在 PHP 7 foreach 中适用于数组的副本，因此对数组本身的任何更改不会反映在 foreach 循环中。更多详情见链接。

解释（引自 php.net）：

第一种形式循环遍历由 array\_expression 给出的数组。在每次迭代中，当前元素的值被分配给 $value 并且内部数组指针前移一个（因此在下一次迭代中，您将查看下一个元素）。

因此，在您的第一个示例中，数组中只有一个元素，并且当指针移动时，下一个元素不存在，因此在添加新元素后 foreach 结束，因为它已经“决定”将其作为最后一个元素。

在您的第二个示例中，您从两个元素开始，并且 foreach 循环不在最后一个元素处，因此它在下一次迭代时评估数组，从而意识到数组中有新元素。

我相信这是文档中On each iteration部分解释的全部结果，这可能意味着 foreach 在调用 \{\} 中的代码之前会执行所有逻辑。

测试用例

如果你运行这个：

1,
            'bar' => 2
        );
        foreach($array as $k=>&$v) {
        
            $array['baz']=3;
            echo $v." ";
        }
        print_r($array);
    ?>

你会得到这个输出：

1 2 3 Array
    (
        [foo] => 1
        [bar] => 2
        [baz] => 3
    )

这意味着它接受了修改并通过了它，因为它是“及时”修改的。但如果你这样做：

1,
            'bar' => 2
        );
        foreach($array as $k=>&$v) {
        
            if ($k=='bar') {
        
                $array['baz']=3;
            }
            echo $v." ";
        }
        print_r($array);
    ?>

你会得到：

1 2 Array
    (
        [foo] => 1
        [bar] => 2
        [baz] => 3
    )

这意味着该数组已被修改，但由于我们在 foreach 已经位于数组的最后一个元素时对其进行了修改，因此它“决定”不再循环，即使我们添加了新元素，我们也“为时已晚” "并且它没有被循环播放。

可以在 How does PHP ‘foreach’ actually work? 阅读详细说明，其中解释了此行为背后的内部机制。

`好吧，您阅读了其余的答案吗？ foreach 甚至在运行其中的代码之前就决定它是否会再循环一次，这是完全有道理的。`

`不，数组已被修改，但“为时已晚”，因为 foreach 已经“认为”它位于最后一个元素（它在迭代开始时）并且不再循环。在第二个示例中，它不在迭代开始时的最后一个元素处，而是在下一次迭代开始时再次评估。我正在尝试准备一个测试用例。`

`@AlmaDo 看看 lxr.php.net/xref/PHP_TRUNK/Zend/zend_vm_def.h#4509 它在迭代时总是设置为下一个指针。因此，当它到达最后一次迭代时，它将被标记为已完成（通过 NULL 指针）。当您在最后一次迭代中添加一个键时，foreach 不会注意到它。`

`@DKasipovic 没有。那里没有完整和清晰的解释（至少现在 - 可能是我错了）`

`实际上，@AlmaDo 似乎在理解自己的逻辑方面存在缺陷……您的回答很好。`

## 答5: ##

> 打造属于自己的副业，开启自由职业之旅，从huntsbot.com开始!

根据 PHP 手册提供的文档。

在每次迭代中，当前元素的值被分配给 $v 并且内部数组指针前移一个（因此在下一次迭代中，您将查看下一个元素）。

因此，根据您的第一个示例：

$array = ['foo'=>1];
    foreach($array as $k=>&$v)
    {
        
       $array['bar']=2;
       echo($v);
    }

$array 只有单个元素，因此根据 foreach 执行，1 分配给 $v，它没有任何其他元素可以移动指针

但在你的第二个例子中：

$array = ['foo'=>1, 'bar'=>2];
    foreach($array as $k=>&$v)
    {
        
       $array['baz']=3;
       echo($v);
    }

$array 有两个元素，所以现在 $array 评估零索引并将指针移动一。对于循环的第一次迭代，添加 $array\[‘baz’\]=3; 作为引用传递。

## 答6: ##

> 与HuntsBot一起，探索全球自由职业机会–huntsbot.com

很好的问题，因为许多开发人员，甚至是经验丰富的开发人员，都对 PHP 在 foreach 循环中处理数组的方式感到困惑。在标准的 foreach 循环中，PHP 制作循环中使用的数组的副本。循环结束后立即丢弃副本。这在简单的 foreach 循环的操作中是透明的。例如：

$set = array("apple", "banana", "coconut");
    foreach ( $set AS $item ) {
        
        echo "{$item}\n";
    }

这输出：

apple
    banana
    coconut

因此创建了副本，但开发人员没有注意到，因为原始数组没有在循环内或循环完成后被引用。但是，当您尝试在循环中修改项目时，您会发现它们在完成时未修改：

$set = array("apple", "banana", "coconut");
    foreach ( $set AS $item ) {
        
        $item = strrev ($item);
    }
    
    print_r($set);

这输出：

Array
    (
        [0] => apple
        [1] => banana
        [2] => coconut
    )

与原始版本的任何更改都不会引起注意，实际上与原始版本没有任何更改，即使您明确为 $item 分配了一个值。这是因为您正在对 $item 进行操作，因为它出现在正在处理的 $set 的副本中。您可以通过引用获取 $item 来覆盖它，如下所示：

$set = array("apple", "banana", "coconut");
    foreach ( $set AS &$item ) {
        
        $item = strrev($item);
    }
    print_r($set);

这输出：

Array
    (
        [0] => elppa
        [1] => ananab
        [2] => tunococ
    )

所以很明显并且可以观察到，当对 $item 进行按引用操作时，对 $item 所做的更改是针对原始 $set 的成员进行的。通过引用使用 $item 还可以防止 PHP 创建数组副本。为了测试这一点，首先我们将展示一个演示副本的快速脚本：

$set = array("apple", "banana", "coconut");
    foreach ( $set AS $item ) {
        
        $set[] = ucfirst($item);
    }
    print_r($set);

这输出：

Array
    (
        [0] => apple
        [1] => banana
        [2] => coconut
        [3] => Apple
        [4] => Banana
        [5] => Coconut
    )

如示例所示，PHP 复制了 $set 并使用它来循环，但是当在循环中使用 $set 时，PHP 将变量添加到原始数组中，而不是复制的数组中。基本上，PHP 只使用复制的数组来执行循环和 $item 的赋值。正因为如此，上面的循环只执行了 3 次，每次它都会在原始 $set 的末尾追加一个值，使原始 $set 保留 6 个元素，但永远不会进入无限循环。

但是，如果我们像之前提到的那样通过引用使用 $item 会怎样？添加到上述测试的单个字符：

$set = array("apple", "banana", "coconut");
    foreach ( $set AS &$item ) {
        
        $set[] = ucfirst($item);
    }
    print_r($set);

导致无限循环。请注意，这实际上是一个无限循环，您必须自己杀死脚本或等待操作系统内存不足。我在脚本中添加了以下行，这样 PHP 会很快耗尽内存，如果您要运行这些无限循环测试，我建议您也这样做：

ini_set("memory_limit","1M");

因此，在前面的无限循环示例中，我们看到了编写 PHP 以创建要循环的数组副本的原因。当副本仅由循环构造本身的结构创建和使用时，数组在整个循环执行期间保持静态，因此您永远不会遇到问题。

## 答7: ##

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PHP foreach 循环可与 Indexed arrays、Associative arrays 和 Object public variables 一起使用。

在 foreach 循环中，php 所做的第一件事是创建要迭代的数组的副本。 PHP 然后迭代这个新的数组 copy 而不是原来的数组。这在以下示例中得到了证明：

', print_r($numbers, true), '', '';
    foreach($numbers as $index => $number){
        
        $numbers[$index] = $number + 1; # this is making changes to the origial array
        echo 'Inside of the array = ', $index, ': ', $number, ''; # showing data from the copied array
    }
    echo '', '', print_r($numbers, true), ''; # shows the original values (also includes the newly added values).

除此之外，php 也允许使用 iterated values as a reference to the original array value。如下所示：

', print_r($numbers, true), '';
    foreach($numbers as $index => &$number){
        
        ++$number; # we are incrementing the original value
        echo 'Inside of the array = ', $index, ': ', $number, ''; # this is showing the original value
    }
    echo '';
    echo '', print_r($numbers, true), ''; # we are again showing the original value

注意：它不允许将 original array indexes 用作 references。

来源：http://dwellupper.io/post/47/understanding-php-foreach-loop-with-examples

`Object public variables 是错误的或充其量是误导性的。如果没有正确的接口（例如，Traversible），您不能在数组中使用对象，并且当您执行 foreach((array)$obj ... 时，您实际上是在使用一个简单的数组，而不是一个对象。`

原文链接：[https://www.huntsbot.com/qa/JA71/how-does-php-foreach-actually-work?lang=zh\_CN&from=csdn][https_www.huntsbot.com_qa_JA71_how-does-php-foreach-actually-work_lang_zh_CN_from_csdn]

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[https_www.huntsbot.com_qa_JA71_how-does-php-foreach-actually-work_lang_zh_CN_from_csdn]: https://www.huntsbot.com/qa/JA71/how-does-php-foreach-actually-work?lang=zh_CN&from=csdn