PHP 中 FOR 与 FOREACH 数组遍历性能对比：哪种更胜一筹？

FOR 与 FOREACH 在 PHP 中的性能对比

引言

在 PHP 中遍历数组时，经常面临 FOR 与 FOREACH 结构的选择。虽然这两种结构在大多数应用中性能差异甚微，但对于追求更高运行效率的人来说，探究哪种结构更快至关重要。本文将深入探讨 FOR 和 FOREACH 在 PHP 中的性能对比，提供详细的测试结果和分析。

背景

传统的观点认为 FOREACH 比 FOR 慢。然而，从技术角度来看，FOREACH 应该更快，因为它简化了使用迭代器遍历数组的过程。迭代器被认为更快速，但令人惊讶的是，它们在 PHP 中可能很慢。

限定条件

为了获得准确的比较结果，我们设置了以下限定条件：

• 遍历数组步长为 1
• 仅从 0 遍历到数组长度
• 数组键值小于 1000
• 数组将在应用程序逻辑中多次遍历
• 操作主要涉及字符串操作和输出

基准测试结果

我们编写了基准测试脚本，在 PHPBench 网站上运行。经过多次测试，结果显示：

foreach 1.1438131332397
foreach（使用引用）1.2919359207153
for 1.4262869358063
foreach（哈希表）1.5696921348572
for（哈希表）2.4778981208801

分析

• FOREACH 比 FOR 快： 这一结果与传统观点相反，表明 PHP 中的 FOREACH 性能优于 FOR。
• FOREACH（引用）比 FOREACH 快： 使用引用可以提高 FOREACH 的性能，但并不总能带来显着优势。
• FOREACH 比 FOR（哈希表）快： 对于哈希表，FOREACH 也比 FOR 快。
• 哈希表导致性能下降： 相对于普通数组，哈希表在使用 FOR 循环时性能下降明显。

问题与解答

问题 1：基准测试结果为何与传统观点相反？

我们认为，基准测试脚本未使用输出函数可能影响了结果。然而，回显的实际影响仍需进一步调查。

问题 2：PHP 中的 FOREACH 引用是否真的有效？

IRCMaxell 证明了 FOREACH 引用在某些情况下确实有效。但值得注意的是，引用并不总是比非引用版本快。

问题 3：FOREACH 迭代器的等效代码是什么？

IRCMaxell 提供了 FOREACH 语句的等效迭代器代码：

foreach ($array as $key => $value) {
    // code
}

// Iterator equivalent
$iterator = new ArrayIterator($array);
while ($iterator->valid()) {
    $key = $iterator->key();
    $value = $iterator->current();

    // code

    $iterator->next();
}

其他遍历方法

除了 FOR 和 FOREACH，PHP 5 中还引入了新的数据类型，可以提高遍历性能或内存利用率。

• SplPriorityQueue： 一种优先级队列，提供高效的插入和删除操作。
• SplObjectStorage： 一种对象存储，提供快速的对象查找和遍历。

结论

在大多数情况下，FOREACH 是遍历 PHP 数组的更佳选择，性能优于 FOR。对于哈希表，FOREACH 也比 FOR 更快。引用可以提高 FOREACH 的性能，但并不总能带来显着优势。为了获得最佳性能，可以考虑使用 PHP 5 中引入的新数据类型。

常见问题解答

1. FOREACH 总比 FOR 快吗？

对于简单的数组遍历，FOREACH 通常比 FOR 快。但对于哈希表或需要引用时，FOR 可能会更快。

2. FOREACH 引用何时使用？

当需要修改数组中的值时，可以使用 FOREACH 引用。这可以提高性能，因为它避免了值复制。

3. 如何遍历大数组？

对于大数组，可以使用分块遍历或其他技术来提高性能。

4. 有哪些其他遍历方法？

除了 FOR 和 FOREACH，还可以使用迭代器、生成器或新的 SPL 数据类型来遍历 PHP 数组。

5. 如何优化数组遍历代码？

为了优化数组遍历代码，可以避免不必要的循环，使用引用，并考虑使用新的 SPL 数据类型。