PHP数组的内部实现你了解吗

当我们使用PHP中的数组时，我们通常会直接使用类似 $arr = array(1, 2, 3) 的代码来初始化一个数组。但是PHP数组的实现实际上是非常复杂的。在底层，PHP数组主要是通过哈希表来实现的。下面我们来详细讲解PHP数组的内部实现过程。

哈希表的基础知识

哈希表是一种常用的数据结构，它可以快速地将一个键映射到一个值。哈希表实际上是由一个数组和一组哈希函数构成的。哈希函数的作用是将任意大小的输入数据（比如一个字符串）映射成一个固定大小的整数。这个整数就可以作为数组的索引，然后将对应的值存储在这个索引下。

PHP中的哈希表

在PHP中，哈希表被广泛用于数组和对象的实现中。PHP的哈希表实现是基于开放地址哈希表（Open Addressing Hash Table）的。这种哈希表的结构是一个连续的数组，数组的每个元素都是一个Bucket（桶），其中存储着键值对。当一个新的键-值对要被存储时，哈希表会根据哈希函数计算出对应的索引，然后查找这个索引下的Bucket。如果这个Bucket已经被占用了，那么哈希表就会继续往后探查，直到找到一个空的Bucket。这就是所谓的“开放地址探查”。

下面示例演示了如何使用哈希表实现一个简单的数组：

<?php
class MyMap {
  private $data;

  public function __construct() {
    $this->data = array();
  }

  public function put($key, $value) {
    $hash = hash('sha256', $key);
    $index = hexdec(substr($hash, 0, 2));
    $this->data[$index] = $value;
  }

  public function get($key) {
    $hash = hash('sha256', $key);
    $index = hexdec(substr($hash, 0, 2));
    return isset($this->data[$index]) ? $this->data[$index] : null;
  }
}

$map = new MyMap();
$map->put('foo', 'bar');
echo $map->get('foo'); // 输出：bar

上面的代码中，我们使用了PHP自带的hash函数来计算键的哈希值。具体来说，我们使用了SHA256哈希算法来计算哈希值，并且只取了哈希值的前两个字节作为数组的索引。这样就可以把一个字符串类型的键映射成一个整型类型的数组索引，然后将对应的值存储在这个索引下。当我们使用get方法获取值时，我们也是按照相同的方式计算哈希值，并检查对应的数组索引是否已经被占用了。

PHP数组的实现

PHP的数组实际上就是基于哈希表实现的。PHP的哈希表也是一个连续的数组，每个元素是一个Bucket（桶）。每个Bucket中存储着三个值：hash（键的哈希值）、key和value。当一个新的元素要被存储时，PHP会根据键的哈希值计算对应的数组索引，然后将键和值存储到这个Bucket中。如果对应的Bucket已经被占用了，那么就需要使用链表等数据结构来解决冲突。

下面的示例演示了如何使用PHP数组来实现一个简单的查找：

<?php
$users = array(
  'alice' => array('name' => 'Alice', 'age' => 25),
  'bob' => array('name' => 'Bob', 'age' => 30),
  'charlie' => array('name' => 'Charlie', 'age' => 35)
);

function findUser($name) {
  global $users;
  foreach ($users as $key => $value) {
    if ($value['name'] == $name) {
      return $value;
    }
  }
  return null;
}

$user = findUser('bob');
echo $user['age']; // 输出：30

在上面的代码中，我们定义了一个关联数组$users，其中键是用户名，值是一个关联数组，包含了用户的姓名和年龄。然后我们定义了一个findUser函数，通过遍历$users数组来查找对应的用户信息。在这个过程中，我们并没有直接访问哈希表，而是使用了PHP的关联数组语法，实际上是使用了PHP底层的哈希表实现。