这篇文章主要介绍了深入解析PHP中foreach语句控制数组循环的用法,是PHP入门学习中的基础知识,需要的朋友可以参考下。

foreach是PHP中很常用的一个用作数组循环的控制语句。

因为它的方便和易用，自然也就在后端隐藏着很复杂的具体实现方式(对用户透明)

今天，我们就来一起分析分析，foreach是如何实现数组（对象）的遍历的。

我们知道PHP是一个脚本语言，也就是说，用户编写的PHP代码最终都是会被PHP解释器解释执行，特别的，对于PHP来说，所有的用户编写的PHP代码，都会被翻译成PHP的虚拟机ZE的虚拟指令（OPCODES）来执行，不论细节的话，就是说，我们所编写的任何PHP脚本，都会最终被翻译成一条条的指令，从而根据指令，由相应的C编写的函数来执行。

那么foreach会被翻译成什么样子呢？

1. foreach($arr as $key => $val){ 
2.    echo $key . '=>' . $val . "\n"; 
3. } 

在词法分析阶段，foreach会被识别为一个TOKEN：T_FOREACH，

在语法分析阶段，会被规则：

1. unticked_statement: //没有被绑定ticks的语句 
2.    //有省略 
3.   |  T_FOREACH '(' variable T_AS 
4.     { zend_do_foreach_begin(&$1, &$2, &$3, &$4, 1 TSRMLS_CC); } 
5.     foreach_variable foreach_optional_arg ')' { zend_do_foreach_cont(&$1, &$2, &$4, &$6, &$7 TSRMLS_CC); } 
6.     foreach_statement { zend_do_foreach_end(&$1, &$4 TSRMLS_CC); } 
7.   |  T_FOREACH '(' expr_without_variable T_AS 
8.     { zend_do_foreach_begin(&$1, &$2, &$3, &$4, 0 TSRMLS_CC); } 
9.     variable foreach_optional_arg ')' { zend_check_writable_variable(&$6); zend_do_foreach_cont(&$1, &$2, &$4, &$6, &$7 TSRMLS_CC); } 
10.     foreach_statement { zend_do_foreach_end(&$1, &$4 TSRMLS_CC); } 
11.    //有省略 
12. ; 

仔细分析这段语法规则，我们可以发现，对于:

1. foreach($arr as $key => $val){ 
2. echo $key . ‘=>' . $val .”\n”; 
3. } 

会被分析为：

1. T_FOREACH '(' variable T_AS  { zend_do_foreach_begin('foreach', '(', $arr, 'as', 1 TSRMLS_CC); } 
2. foreach_variable foreach_optional_arg(T_DOUBLE_ARROW foreach_variable)  ')' { zend_do_foreach_cont('foreach', '(', 'as', $key, $val TSRMLS_CC); } 
3. foreach_satement {zend_do_foreach_end('foreach', 'as');} 

然后，让我们来看看foreach_statement：

它其实就是一个代码块，体现了我们的 echo $key . ‘=>' . $val .”\n”;

T_ECHO expr;

显然，实现foreach的核心就是如下3个函数：

zend_do_foreach_begin

zend_do_foreach_cont

zend_do_foreach_end

其中，zend_do_foreach_begin (代码太长，直接写伪码) 主要做了：

1. 记录当前的opline行数（为以后跳转而记录）

2. 对数组进行RESET（讲内部指针指向第一个元素）

3. 获取临时变量 （$val）

4. 设置获取变量的OPCODE FE_FETCH，结果存第3步的临时变量

5. 记录获取变量的OPCODES的行数

而对于 zend_do_foreach_cont来说：

1. 根据foreach_variable的u.EA.type来判断是否引用

2. 根据是否引用来调整zend_do_foreach_begin中生成的FE_FETCH方式

3. 根据zend_do_foreach_begin中记录的取变量的OPCODES的行数，来初始化循环(主要处理在循环内部的循环:do_begin_loop)

最后zend_do_foreach_end:

1. 根据zend_do_foreach_begin中记录的行数信息，设置ZEND_JMP OPCODES

2. 根据当前行数，设置循环体下一条opline, 用以跳出循环

3. 结束循环（处理循环内循环:do_end_loop)

4. 清理临时变量

当然， 在zend_do_foreach_cont 和 zend_do_foreach_end之间 会在语法分析阶段被填充foreach_satement的语句代码。

这样，就实现了foreach的OPCODES line。

比如对于我们开头的实例代码，最终生成的OPCODES是：

1. filename:    /home/huixinchen/foreach.php 
2. function name: (null) 
3. number of ops: 17 
4. compiled vars: !0 = $arr, !1 = $key, !2 = $val 
5. line   # op              fetch     ext return operands 
6. ------------------------------------------------------------------------------- 
7.   2   0 SEND_VAL                         1 
8.      1 SEND_VAL                         100 
9.      2 DO_FCALL                   2     'range' 
10.      3 ASSIGN                          !0, $0 
11.   3   4 FE_RESET                     $2   !0, ->14 
12.      5 FE_FETCH                     $3   $2, ->14 
13.      6 ZEND_OP_DATA                   ~5 
14.      7 ASSIGN                          !2, $3 
15.      8 ASSIGN                          !1, ~5 
16.   4   9 CONCAT                      ~7   !1, '-' 
17.     10 CONCAT                      ~8   ~7, !2 
18.     11 CONCAT                      ~9   ~8, '%0A' 
19.     12 ECHO                           ~9 
20.   5  13 JMP                           ->5 
21.     14 SWITCH_FREE                       $2 
22.   7  15 RETURN                          1 
23.     16* ZEND_HANDLE_EXCEPTION 

我们注意到FE_FETCH的op2的操作数是14，也就是JMP后一条opline，也就是说，在获取完最后一个数组元素以后，FE_FETCH失败的情况下，会跳到第14行opline，从而实现了循环的结束。

而15行opline的op1的操作数是指向了FE_FETCH，也就是无条件跳转到第5行opline，从而实现了循环。

附录:

1. void zend_do_foreach_begin(znode *foreach_token, znode *open_brackets_token, znode *array, znode *as_token, int variable TSRMLS_DC) 
2. { 
3.   zend_op *opline; 
4.   zend_bool is_variable; 
5.   zend_bool push_container = 0; 
6.   zend_op dummy_opline; 
7.    
8.   if (variable) { 
9.      //是否是匿名数组 
10.     if (zend_is_function_or_method_call(array)) { 
11.         //是否是函数返回值 
12.       is_variable = 0; 
13.     } else { 
14.       is_variable = 1; 
15.     } 
16.     /* 使用括号记录FE_RESET的opline行数 */ 
17.     open_brackets_token->u.opline_num = get_next_op_number(CG(active_op_array)); 
18.     zend_do_end_variable_parse(BP_VAR_W, 0 TSRMLS_CC); //获取数组/对象和zend_do_begin_variable_parse对应 
19.     if (CG(active_op_array)->last > 0 && 
20.       CG(active_op_array)->opcodes[CG(active_op_array)->last-1].opcode == ZEND_FETCH_OBJ_W) { 
21.       /* Only lock the container if we are fetching from a real container and not $this */ 
22.       if (CG(active_op_array)->opcodes[CG(active_op_array)->last-1].op1.op_type == IS_VAR) { 
23.         CG(active_op_array)->opcodes[CG(active_op_array)->last-1].extended_value |= ZEND_FETCH_ADD_LOCK; 
24.         push_container = 1; 
25.       } 
26.     } 
27.   } else { 
28.     is_variable = 0; 
29.     open_brackets_token->u.opline_num = get_next_op_number(CG(active_op_array)); 
30.   } 
31.    
32.   foreach_token->u.opline_num = get_next_op_number(CG(active_op_array)); //记录数组Reset Opline number 
33.    
34.   opline = get_next_op(CG(active_op_array) TSRMLS_CC); //生成Reset数组Opcode 
35.    
36.   opline->opcode = ZEND_FE_RESET; 
37.   opline->result.op_type = IS_VAR; 
38.   opline->result.u.var = get_temporary_variable(CG(active_op_array)); 
39.   opline->op1 = *array; 
40.   SET_UNUSED(opline->op2); 
41.   opline->extended_value = is_variable ? ZEND_FE_RESET_VARIABLE : 0; 
42.    
43.   dummy_opline.result = opline->result; 
44.   if (push_container) { 
45.     dummy_opline.op1 = CG(active_op_array)->opcodes[CG(active_op_array)->last-2].op1; 
46.   } else { 
47.     znode tmp; 
48.    
49.     tmp.op_type = IS_UNUSED; 
50.     dummy_opline.op1 = tmp; 
51.   } 
52.   zend_stack_push(&CG(foreach_copy_stack), (void *) &dummy_opline, sizeof(zend_op));  
53.    
54.   as_token->u.opline_num = get_next_op_number(CG(active_op_array)); //记录循环起始点 
55.    
56.   opline = get_next_op(CG(active_op_array) TSRMLS_CC); 
57.   opline->opcode = ZEND_FE_FETCH; 
58.   opline->result.op_type = IS_VAR; 
59.   opline->result.u.var = get_temporary_variable(CG(active_op_array)); 
60.   opline->op1 = dummy_opline.result;  //被操作数组 
61.   opline->extended_value = 0; 
62.   SET_UNUSED(opline->op2); 
63.    
64.   opline = get_next_op(CG(active_op_array) TSRMLS_CC); 
65.   opline->opcode = ZEND_OP_DATA; //当使用key的时候附属操作数,当foreach中不包含key时忽略 
66.   SET_UNUSED(opline->op1); 
67.   SET_UNUSED(opline->op2); 
68.   SET_UNUSED(opline->result); 
69. } 
70. void zend_do_foreach_cont(znode *foreach_token, const znode *open_brackets_token, const znode *as_token, znode *value, znode *key TSRMLS_DC) 
71. { 
72.   zend_op *opline; 
73.   znode dummy, value_node; 
74.   zend_bool assign_by_ref=0; 
75.    
76.   opline = &CG(active_op_array)->opcodes[as_token->u.opline_num]; //获取FE_FETCH Opline 
77.   if (key->op_type != IS_UNUSED) { 
78.     znode *tmp;//交换key和val 
79.    
80.     tmp = key; 
81.     key = value; 
82.     value = tmp; 
83.    
84.     opline->extended_value |= ZEND_FE_FETCH_WITH_KEY; //表明需要同时获取key和val 
85.   } 
86.    
87.   if ((key->op_type != IS_UNUSED) && (key->u.EA.type & ZEND_PARSED_REFERENCE_VARIABLE)) { 
88.      //key不能以引用方式获取 
89.     zend_error(E_COMPILE_ERROR, "Key element cannot be a reference"); 
90.   } 
91.    
92.   if (value->u.EA.type & ZEND_PARSED_REFERENCE_VARIABLE) { 
93.      //以引用方式获取值 
94.     assign_by_ref = 1; 
95.     if (!(opline-1)->extended_value) { 
96.         //根据FE_FETCH的上一条Opline也就是获取数组的扩展值来判断数组是否是匿名数组 
97.       zend_error(E_COMPILE_ERROR, "Cannot create references to elements of a temporary array expression"); 
98.     } 
99.    
100.     opline->extended_value |= ZEND_FE_FETCH_BYREF; //指明按引用取 
101.     CG(active_op_array)->opcodes[foreach_token->u.opline_num].extended_value |= ZEND_FE_RESET_REFERENCE; //重置原数组 
102.   } else { 
103.     zend_op *foreach_copy; 
104.     zend_op *fetch = &CG(active_op_array)->opcodes[foreach_token->u.opline_num]; 
105.     zend_op *end = &CG(active_op_array)->opcodes[open_brackets_token->u.opline_num]; 
106.    
107.     /* Change "write context" into "read context" */ 
108.     fetch->extended_value = 0; /* reset ZEND_FE_RESET_VARIABLE */ 
109.     while (fetch != end) { 
110.       --fetch; 
111.       if (fetch->opcode == ZEND_FETCH_DIM_W && fetch->op2.op_type == IS_UNUSED) { 
112.         zend_error(E_COMPILE_ERROR, "Cannot use [] for reading"); 
113.       } 
114.       fetch->opcode -= 3; /* FETCH_W -> FETCH_R */ 
115.     } 
116.    
117.     /* prevent double SWITCH_FREE */ 
118.     zend_stack_top(&CG(foreach_copy_stack), (void **) &foreach_copy); 
119.     foreach_copy->op1.op_type = IS_UNUSED; 
120.   } 
121.    
122.   value_node = opline->result;  
123.    
124.   if (assign_by_ref) { 
125.     zend_do_end_variable_parse(value, BP_VAR_W, 0 TSRMLS_CC); //获取值（引用） 
126.     zend_do_assign_ref(NULL, value, &value_node TSRMLS_CC);//指明value node的type是IS_VAR 
127.   } else { 
128.     zend_do_assign(&dummy, value, &value_node TSRMLS_CC); //获取copy值 
129.     zend_do_free(&dummy TSRMLS_CC); 
130.   } 
131.    
132.   if (key->op_type != IS_UNUSED) { 
133.     znode key_node; 
134.    
135.     opline = &CG(active_op_array)->opcodes[as_token->u.opline_num+1]; 
136.     opline->result.op_type = IS_TMP_VAR; 
137.     opline->result.u.EA.type = 0; 
138.     opline->result.u.opline_num = get_temporary_variable(CG(active_op_array)); 
139.     key_node = opline->result; 
140.    
141.     zend_do_assign(&dummy, key, &key_node TSRMLS_CC); 
142.     zend_do_free(&dummy TSRMLS_CC); 
143.   } 
144.    
145.   do_begin_loop(TSRMLS_C); 
146.   INC_BPC(CG(active_op_array)); 
147. } 
148. void zend_do_foreach_end(znode *foreach_token, znode *as_token TSRMLS_DC) 
149. { 
150.   zend_op *container_ptr; 
151.   zend_op *opline = get_next_op(CG(active_op_array) TSRMLS_CC); //生成JMP opcode 
152.    
153.   opline->opcode = ZEND_JMP; 
154.   opline->op1.u.opline_num = as_token->u.opline_num; //设置JMP到FE_FETCH opline行 
155.   SET_UNUSED(opline->op1); 
156.   SET_UNUSED(opline->op2); 
157.    
158.   CG(active_op_array)->opcodes[foreach_token->u.opline_num].op2.u.opline_num = get_next_op_number(CG(active_op_array)); //设置跳出循环的opline行 
159.   CG(active_op_array)->opcodes[as_token->u.opline_num].op2.u.opline_num = get_next_op_number(CG(active_op_array)); //同上 
160.    
161.   do_end_loop(as_token->u.opline_num, 1 TSRMLS_CC); //为循环嵌套而设置 
162.    
163.   zend_stack_top(&CG(foreach_copy_stack), (void **) &container_ptr); 
164.   generate_free_foreach_copy(container_ptr TSRMLS_CC); 
165.   zend_stack_del_top(&CG(foreach_copy_stack)); 
166.    
167.   DEC_BPC(CG(active_op_array)); //为PHP interactive模式而设置 
168. } 

同时还要注意的是，foreach在使用中是值还是传引用的问题。

php 中遍历一个array时可以使用for或foreach，foreach的语法为：foreach ($arr as $k => $v)。遍历数组，把index赋给$k，数组的值赋给$v，那么此处的赋值是传值还是传引用呢。先看下面的例子：

1. $arr = array( 
2.   array('id' => 1, 'name' => 'name1'), 
3.   array('id' => 2, 'name' => 'name2'), 
4. ); 
5.  
6. foreach ($arr as $obj) { 
7.   $obj['id'] = $obj['id']; 
8.   $obj['name'] = $obj['name'] . '-modify'; 
9. } 
10.  
11. print_r($arr); //输出的结果 
12. Array( 
13.   [0] => Array ( 
14.     [id] => 1 
15.     [name] => name1 
16.   ) 
17.   [1] => Array( 
18.     [id] => 2 
19.     [name] => name2 
20.   ) 
21. ) 

观察可以发现在foreach循环中对$arr操作并没有影响到$arr的元素，所以这里的赋值是传值而不是传引用。那如果需要修改$arr中元素的值该怎么办呢？可以在变量前面加一个”&”符号，例如：

1. foreach ($arr as &$obj) { 
2.   $obj['id'] = $obj['id']; 
3.   $obj['name'] = $obj['name'] . '-modify'; 
4. } 

再看另外一个例子，array里面存放的是object

1. $arr = array( 
2.   (object)(array('id' => 1, 'name' => 'name1')), 
3.   (object)(array('id' => 2, 'name' => 'name2')), 
4. ); 
5.  
6. foreach ($arr as $obj) { 
7.   $obj->name = $obj->name . '-modify';  
8. } 
9.  
10. print_r($arr); //输出的结果 
11.  
12. Array 
13. ( 
14.   [0] => stdClass Object 
15.     ( 
16.       [id] => 1 
17.       [name] => name1-modify 
18.     ) 
19.  
20.   [1] => stdClass Object 
21.     ( 
22.       [id] => 2 
23.       [name] => name2-modify 
24.     ) 
25.  
26. ) 

此时可以看到原始数组中的object对象已经修改了，所以这里的赋值又是传引用而不是传值。

综合上述，得出的结论：如果数组里面存放的是普通类型的元素就是采用传值的方式，存放对象类型元素采用的方式为传地址。

出处：http://www.phpfensi.com/php/20210627/16757.html