深入浅析PHP中的foreach

语言基础

foreach 语法结构提供了遍历数组的简单方式。

php5之前, foreach仅能用于数组 php5+, 利用foreach可以遍历对象

foreach仅能够应用于数据和对象，如果尝试应用于其他数据类型的变量，或者未初始化的变量将发出错误信息。

有两种语法：

foreach (array_expression as $value) {
    // statement
}

foreach (array_expression as $value) :
    // statement
endforeach;

foreach (array_expression as $key => $value) {
    // statement
}

foreach (array_expression as $key => $value) :
    // statement
endforeach;

还能够自定义遍历对象!

当foreach开始执行时, 数组内部的指针会自动指向第一个单元. 这意味着不需要在foreach循环之前调用reset()由于foreach依赖内部数组指针, 在循环中修改其值将可能导致意外的行为

可以很容易通过在 $value 之前加上 & 来修改数组元素. 此方法将以引用 赋值, 而不是拷贝一个值.

$value的引用仅在被遍历的数组可以被引用时才可用(例如是个变量)。
以下代码无法运行：
Warning: 数组最后一个元素的 $value 引用在 foreach 循环之后仍会保留。建议使用 unset() 来将其销毁。
Note: foreach 不支持用 @ 来抑制错误信息的能力
foreach 虽然简单, 不过它可能出现一些意外行为， 特别是代码涉及到引用的时候。
问题研究
问题一: 如下代码运行结果为何不是 2/4/6 ?
 &$v) {
    $v = $v * 2;
}

foreach ($arr as $k => $v) {
    echo $v, PHP_EOL;
}

我们可以认为 foreach($arr as &$v) 结构隐含了如下操作, 分别将数组当前的 键 和 值 赋值给 $k 和 $v. 具体展开形如:
 $v) {
    $k = currentKey();
    $v = currentVal();
    // 继续运行用户代码
}
根据上述理论, 现在我们重新来分析下第一个foreach:
循环
备注
$arr值
循环 1-1
由于$v是一个引用, 因此 $v = &$arr[0], $v = $v * 2 相当于 $arr[0] * 2
[2, 2, 3]
循环 1-2
$v = &$arr[1]
[2, 4, 3]
循环 1-3
$v = &$arr[2]
[2, 4, 6]
循环 2-1
隐含操作 $v = $arr[0] 被触发, 由于此时 $v 仍是 $arr[2] 的引用, 相当于 $arr[2] = $arr[0]
[2, 4, 2]
循环 2-2
$v = $arr[1], 即$arr[2] = $arr[1]
[2, 4, 4]
循环 2-3
$v = $arr[2], 即$arr[2] = $arr[2]
[2, 4, 4]
如何解决此类问题呢? PHP手册上有一段提醒:
Warning: 数组最后一个元素的 $value 引用在 foreach 循环之后仍会保留。建议使用 unset() 来将其销毁。
 &$v) {
    $v = $v * 2;
}
unset($v);
foreach ($arr as $k => $v) {
    echo $v, PHP_EOL;
}

从这个问题可以看出, 引用很可能会伴随副作用。如果不希望无意识的修改导致数据内容变更， 最好及时unset掉这些引用。
问题二: 如下代码运行结果为何不是 0=>a 1=>b 2=>c
 $v) {
    echo key($arr), "=>", current($arr), PHP_EOL;
}

foreach ($arr as $k => &$v) {
    echo key($arr), "=>", current($arr), PHP_EOL;
}
按照手册中的说法, key和current分别是获取数据中当前元素的键值。
那为何 key($arr) 一直是0，current($arr) 一直是'a'呢？
先用vld查看编译后的 opcode:
➜  demo /usr/local/Cellar/php/7.2.7/bin/php -dvld.active=1 a.php
Finding entry points
Branch analysis from position: 0
Jump found. (Code = 77) Position 1 = 2, Position 2 = 15
Branch analysis from position: 2
Jump found. (Code = 78) Position 1 = 3, Position 2 = 15
Branch analysis from position: 3
Jump found. (Code = 42) Position 1 = 2
Branch analysis from position: 2
Branch analysis from position: 15
Jump found. (Code = 62) Position 1 = -2
Branch analysis from position: 15
filename:/Users/jianyong/demo/a.php
function name:  (null)
number of ops:  17
compiled vars:  !0 = $arr, !1 = $v, !2 = $k
line     #* E I O op      fetch   ext  return  operands
-------------------------------------------------------------------------------------
   2     0  E >   ASSIGN  !0, 
   4     1      > FE_RESET_R    $4      !0, ->15
  2    > > FE_FETCH_R    ~5      $4, !1, ->15
  3    >   ASSIGN  !2, ~5
   5     4 INIT_FCALL     'key'
  5 SEND_VAR!0
  6 DO_ICALL      $7
  7 ECHO    $7
  8 ECHO    '%3D%3E'
  9 INIT_FCALL     'current'
 10 SEND_VAR!0
 11 DO_ICALL      $8
 12 ECHO    $8
 13 ECHO    '%0A'
 14      > JMP     ->2
 15    >   FE_FREE $4
   7    16      > RETURN  1

branch: #  0; line:     2-    4; sop:     0; eop:     1; out1:   2; out2:  15
branch: #  2; line:     4-    4; sop:     2; eop:     2; out1:   3; out2:  15
branch: #  3; line:     4-    5; sop:     3; eop:    14; out1:   2
branch: # 15; line:     5-    7; sop:    15; eop:    16; out1:  -2
path #1: 0, 2, 3, 2, 15,
path #2: 0, 2, 15,
path #3: 0, 15,
0=>a
0=>a
0=>a
PHP7新特性之foreach
[x] foreach 循环对数组内部指针不再起作用, 在PHP7之前, 当数据通过foreach迭代时, 数组指针会移动。
版本
结果
说明
PHP5
int(1) int(2) bool(false)
数组指针会移动
PHP7
int(0) int(0) int(0)
数据指针不再移动
[x] 按照值进行循环时, 对数组的修改是不会影响循环。
foreach按照值进行循环的时候(by-value), foreach是对该数组的一个拷贝进行操作. 所以在循环过程中修改不影响循环结果
版本
结果
说明
PHP5
int(0) int(2)
会将unset的数据跳过
PHP7
int(0) int(1) int(2)
对数组的改动不影响循环
[x] 按照引用进行循环的时候, 对数组的修改会影响循环
版本
结果
PHP5
int(0) int(2)
PHP7
int(0) int(2)
[x] 对简单对象plain(non-Traversable)的循环
在简单对象的循环, 不管是按照值循环还是引用循环, 和按照引用对数组循环的行为是一样的, 不过对位置的管理会更加精确
[x] 对迭代对象(Traversable objects)对象行为和之前一致
stackoverflow 上面的解释, Traversable objects is one that implements Iterator or IteratorAggregate interface
如果一个对象实现了 Iterator 或者 IteratorAggregate 接口, 即可称之为迭代对象
推荐学习：《PHP视频教程》
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