深入理解PHP之isset和array_key_exists对比
1、概述
经常使用isset
判断变量或数组中的键是否存在, 但是数组中可以使用array_key_exists
这个函数, 那么这两个谁最优呢?
官方文档对两者的定义
- | 分类 | 描述 | 文档 |
---|---|---|---|
isset | 语言构造器 | 检测变量是否已设置并且非 NULL | http://php.net/manual/zh/function.isset.php |
array_key_exists | 函数 | 检查数组里是否有指定的键名或索引 | http://php.net/manual/zh/function.array-key-exists.php |
isset()
对于数组中为 NULL 的值不会返回 TRUE,而array_key_exists()
会。
array_key_exists()
仅仅搜索第一维的键。 多维数组里嵌套的键不会被搜索到。
要检查对象是否有某个属性,应该去用property_exists()
。
2、测试
2.1 测试环境
OS | PHP | PHPUnit |
---|---|---|
MacOS 10.13.6 | PHP 7.2.7 (cli) | PHPUnit 6.5.7 |
2.2 单元测试
class issetTest extends \PHPUnit\Framework\TestCase
{/*** @dataProvider dataArr*/public function testName($arr){$this->assertTrue(isset($arr['name']));$this->assertFalse(isset($arr['age']));$this->assertTrue(isset($arr['sex']));$this->assertTrue(array_key_exists('name', $arr));$this->assertTrue(array_key_exists('age', $arr));$this->assertTrue(array_key_exists('sex', $arr));$this->assertFalse(empty($arr['name']));$this->assertTrue(empty($arr['age']));$this->assertTrue(empty($arr['sex']));}public function dataArr(){return [[['name' => 123, 'age' => null, 'sex' => 0]]];}
}/*
PHPUnit 6.5.7 by Sebastian Bergmann and contributors.. 1 / 1 (100%)Time: 113 ms, Memory: 8.00MBOK (1 test, 9 assertions)
*/
2.3 性能-执行时间
如上, php cli
环境下, 执行10000000
次, 测试代码和执行时间如下:
<?php$arr = ['name' => 123,'age' => null
];$max = 10000000;testFunc($arr, 'name', $max);
testFunc($arr, 'age', $max);function testFunc($arr, $key, $max = 1000)
{echo '`$arr[\'', $key, '\']` | - | -', PHP_EOL;$startTime = microtime(true);for ($i = 0; $i <= $max; $i++) {isset($arr[$key]);}echo '^ | isset | ', microtime(true) - $startTime, PHP_EOL;$startTime = microtime(true);for ($i = 0; $i <= $max; $i++) {array_key_exists($key, $arr);}echo '^ | array_key_exists | ', microtime(true) - $startTime, PHP_EOL;$startTime = microtime(true);for ($i = 0; $i <= $max; $i++) {isset($arr[$key]) || array_key_exists($key, $arr);}echo '^ | isset or array_key_exists | ', microtime(true) - $startTime, PHP_EOL;
}
PHP 5.6
-|函数|执行时间(s)
$arr['name']
|
- | - |
^ | isset | 0.64719796180725 |
^ | array_key_exists | 2.5713651180267 |
^ | isset or array_key_exists | 1.1359150409698 |
$arr['age']
|
- | - |
^ | isset | 0.53988218307495 |
^ | array_key_exists | 2.7240340709686 |
^ | isset or array_key_exists | 2.9613540172577 |
PHP 7.2.4
-|函数|执行时间(s)
$arr['name']
|
- | - |
^ | isset | 0.24308800697327 |
^ | array_key_exists | 0.3645191192627 |
^ | isset or array_key_exists | 0.28933310508728 |
$arr['age']
|
- | - |
^ | isset | 0.23279714584351 |
^ | array_key_exists | 0.33850502967834 |
^ | isset or array_key_exists | 0.54935812950134 |
2.4 性能-使用VLD查看opcode
/usr/local/Cellar/php/7.2.7/bin/php -d vld.active=1 -dvld.verbosity=3 vld.php
描述 | isset | array_key_exists |
---|---|---|
code |
$arr = ['name' => 'li']; isset($arr['name']);
|
$arr = ['name' => 'li']; array_key_exists('name', $arr);
|
-dvld.active=1 | ||
-dvld.verbosity=3 |
3、源码
3.1 isset 源码分析
Zend/zend_language_scanner.l (Scanning阶段)
Scanning阶段,程序会扫描zend_language_scanner.l文件将代码文件转换成语言片段。
<ST_IN_SCRIPTING>"isset" {RETURN_TOKEN(T_ISSET);
}
可见 isset 生成对应的token为 T_ISSET
3.1.2 Zend/zend_language_parser.y (Parsing阶段)
当执行PHP源码,会先进行语法分析,isset的yacc如下:
接下来就到了Parsing阶段,这个阶段,程序将 T_ISSET
等Tokens转换成有意义的表达式,此时会做语法分析,Tokens的yacc保存在zend_language_parser.y
文件中。isset
的yacc如下(T_ISSET
):
internal_functions_in_yacc:T_ISSET '(' isset_variables ')' { $$ = $3; }| T_EMPTY '(' expr ')' { $$ = zend_ast_create(ZEND_AST_EMPTY, $3); }| T_INCLUDE expr{ $$ = zend_ast_create_ex(ZEND_AST_INCLUDE_OR_EVAL, ZEND_INCLUDE, $2); }| T_INCLUDE_ONCE expr{ $$ = zend_ast_create_ex(ZEND_AST_INCLUDE_OR_EVAL, ZEND_INCLUDE_ONCE, $2); }| T_EVAL '(' expr ')'{ $$ = zend_ast_create_ex(ZEND_AST_INCLUDE_OR_EVAL, ZEND_EVAL, $3); }| T_REQUIRE expr{ $$ = zend_ast_create_ex(ZEND_AST_INCLUDE_OR_EVAL, ZEND_REQUIRE, $2); }| T_REQUIRE_ONCE expr{ $$ = zend_ast_create_ex(ZEND_AST_INCLUDE_OR_EVAL, ZEND_REQUIRE_ONCE, $2); }
;isset_variables:isset_variable { $$ = $1; }| isset_variables ',' isset_variable{ $$ = zend_ast_create(ZEND_AST_AND, $1, $3); }
;isset_variable:expr { $$ = zend_ast_create(ZEND_AST_ISSET, $1); }
;%%
/* Zend/zend_ast.c */
# zend_ast_export_ex
case ZEND_AST_EMPTY:FUNC_OP("empty");
case ZEND_AST_ISSET:FUNC_OP("isset");
最终执行了zend_ast_create(ZEND_AST_ISSET, $1);
我们知道, PHP7开始, 语法解析过程的产物保存于CG(AST),接着zend引擎会把AST进一步编译为 zend_op_array ,它是编译阶段最终的产物,也是执行阶段的输入
3.1.3 Zend/zend_compile.c(将表达式编译成opcodes)
将表达式编译成opcodes,可见isset
对应的opcodes为ZEND_AST_ISSET
。打开zend_compile.c
文件
# void zend_compile_expr(znode *result, zend_ast *ast) /* {{{ */case ZEND_AST_ISSET:
case ZEND_AST_EMPTY:zend_compile_isset_or_empty(result, ast);return;
最终执行了zend_compile_isset_or_empty
函数,在源码目录中查找, 可以发现,此函数也在 zend_compile.c 文件中定义。
void zend_compile_isset_or_empty(znode *result, zend_ast *ast) /* {{{ */
{zend_ast *var_ast = ast->child[0];znode var_node;zend_op *opline = NULL;ZEND_ASSERT(ast->kind == ZEND_AST_ISSET || ast->kind == ZEND_AST_EMPTY);if (!zend_is_variable(var_ast) || zend_is_call(var_ast)) {if (ast->kind == ZEND_AST_EMPTY) {/* empty(expr) can be transformed to !expr */zend_ast *not_ast = zend_ast_create_ex(ZEND_AST_UNARY_OP, ZEND_BOOL_NOT, var_ast);zend_compile_expr(result, not_ast);return;} else {zend_error_noreturn(E_COMPILE_ERROR,"Cannot use isset() on the result of an expression ""(you can use \"null !== expression\" instead)");}}switch (var_ast->kind) {case ZEND_AST_VAR:if (is_this_fetch(var_ast)) {opline = zend_emit_op(result, ZEND_ISSET_ISEMPTY_THIS, NULL, NULL);} else if (zend_try_compile_cv(&var_node, var_ast) == SUCCESS) {opline = zend_emit_op(result, ZEND_ISSET_ISEMPTY_VAR, &var_node, NULL);opline->extended_value = ZEND_FETCH_LOCAL | ZEND_QUICK_SET;} else {opline = zend_compile_simple_var_no_cv(result, var_ast, BP_VAR_IS, 0);opline->opcode = ZEND_ISSET_ISEMPTY_VAR;}break;case ZEND_AST_DIM:opline = zend_compile_dim_common(result, var_ast, BP_VAR_IS);opline->opcode = ZEND_ISSET_ISEMPTY_DIM_OBJ;break;case ZEND_AST_PROP:opline = zend_compile_prop_common(result, var_ast, BP_VAR_IS);opline->opcode = ZEND_ISSET_ISEMPTY_PROP_OBJ;break;case ZEND_AST_STATIC_PROP:opline = zend_compile_static_prop_common(result, var_ast, BP_VAR_IS, 0);opline->opcode = ZEND_ISSET_ISEMPTY_STATIC_PROP;break;EMPTY_SWITCH_DEFAULT_CASE()}result->op_type = opline->result_type = IS_TMP_VAR;opline->extended_value |= ast->kind == ZEND_AST_ISSET ? ZEND_ISSET : ZEND_ISEMPTY;
}
/* }}} */
从这个函数最后一行可以看出,最终执行的还是ZEND_ISSET
, 根据不同的用法会使用不同的opcode处理, 此处以ZEND_ISSET_ISEMPTY_DIM_OBJ
为例。
3.1.4 Zend/zend_vm_execute.h (执行opcodes)
opcode 对应处理函数的命名规律:
ZEND_[opcode]_SPEC_(变量类型1)_(变量类型2)_HANDLER
变量类型1和变量类型2是可选的,如果同时存在,那就是左值和右值,归纳有下几类: VAR TMP CV UNUSED CONST 这样可以根据相关的执行场景来判定。
zend_vm_execute.h: ZEND_ISSET_ISEMPTY_DIM_OBJ_SPEC_CONST_CONST_HANDLER,
zend_vm_execute.h: ZEND_ISSET_ISEMPTY_DIM_OBJ_SPEC_CONST_TMPVAR_HANDLER,
zend_vm_execute.h: ZEND_ISSET_ISEMPTY_DIM_OBJ_SPEC_CONST_CV_HANDLER,
zend_vm_execute.h: ZEND_ISSET_ISEMPTY_DIM_OBJ_SPEC_TMPVAR_CONST_HANDLER,
zend_vm_execute.h: ZEND_ISSET_ISEMPTY_DIM_OBJ_SPEC_TMPVAR_TMPVAR_HANDLER,
zend_vm_execute.h: ZEND_ISSET_ISEMPTY_DIM_OBJ_SPEC_TMPVAR_CV_HANDLER,
zend_vm_execute.h: ZEND_ISSET_ISEMPTY_DIM_OBJ_SPEC_TMPVAR_CONST_HANDLER,
zend_vm_execute.h: ZEND_ISSET_ISEMPTY_DIM_OBJ_SPEC_TMPVAR_TMPVAR_HANDLER,
zend_vm_execute.h: ZEND_ISSET_ISEMPTY_DIM_OBJ_SPEC_TMPVAR_CV_HANDLER,
zend_vm_execute.h: ZEND_ISSET_ISEMPTY_DIM_OBJ_SPEC_CV_CONST_HANDLER,
zend_vm_execute.h: ZEND_ISSET_ISEMPTY_DIM_OBJ_SPEC_CV_TMPVAR_HANDLER,
zend_vm_execute.h: ZEND_ISSET_ISEMPTY_DIM_OBJ_SPEC_CV_CV_HANDLER,
我们看下 ZEND_ISSET_ISEMPTY_DIM_OBJ_SPEC_CV_CV_HANDLER
这个处理函数
if (opline->extended_value & ZEND_ISSET) {/* > IS_NULL means not IS_UNDEF and not IS_NULL */result = value != NULL && Z_TYPE_P(value) > IS_NULL &&(!Z_ISREF_P(value) || Z_TYPE_P(Z_REFVAL_P(value)) != IS_NULL);
} else /* if (opline->extended_value & ZEND_ISEMPTY) */ {result = (value == NULL || !i_zend_is_true(value));
}
上面的 if ... else 就是判断是isset,还是empty,然后做不同处理,Z_TYPE_P, i_zend_is_true 不同判断。
可见,isset
的最终实现是通过 Z_TYPE_P 获取变量类型,然后再进行判断的。
函数的完整定义请查看Zend/zend_vm_execute.h
,以下是 i_zend_is_true
和 Z_TYPE_P
的定义:
- Zend/zend_operators.h 中的i_zend_is_true()
- Zend/zend_types.h 中的 Z_TYPE_P()
3.2 array_key_exists 源码分析
3.2.1 ext/standard/array.c (数组扩展中实现)
array_key_exists
是php内置函数,通过扩展方式实现的。打开php源码,ext/standard/目录下
// ➜ standard git:(master) ✗ grep -r 'PHP_FUNCTION(array_key_exists)' *array.c: PHP_FUNCTION(array_key_exists)
php_array.h: PHP_FUNCTION(array_key_exists);
具体实现如下:
/* {{{ proto bool array_key_exists(mixed key, array search)Checks if the given key or index exists in the array */
PHP_FUNCTION(array_key_exists)
{zval *key; /* key to check for */HashTable *array; /* array to check in */#ifndef FAST_ZPPif (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "zH", &key, &array) == FAILURE) {return;}
#elseZEND_PARSE_PARAMETERS_START(2, 2)Z_PARAM_ZVAL(key)Z_PARAM_ARRAY_OR_OBJECT_HT(array)ZEND_PARSE_PARAMETERS_END();
#endifswitch (Z_TYPE_P(key)) {case IS_STRING:if (zend_symtable_exists_ind(array, Z_STR_P(key))) {RETURN_TRUE;}RETURN_FALSE;case IS_LONG:if (zend_hash_index_exists(array, Z_LVAL_P(key))) {RETURN_TRUE;}RETURN_FALSE;case IS_NULL:if (zend_hash_exists_ind(array, ZSTR_EMPTY_ALLOC())) {RETURN_TRUE;}RETURN_FALSE;default:php_error_docref(NULL, E_WARNING, "The first argument should be either a string or an integer");RETURN_FALSE;}
}
/* }}} */
可以看到, 是通过 Z_TYPE_P
宏获取变量类型, 通过 zend_hash
相关函数判断 key
是否存在。以key
为字符串为例,在Zend/zend_hash.h
追踪具体实现:
3.2.2 Zend/zend_hash.h
ZEND_API zval* ZEND_FASTCALL zend_hash_find(const HashTable *ht, zend_string *key);...static zend_always_inline int zend_symtable_exists_ind(HashTable *ht, zend_string *key)
{zend_ulong idx;if (ZEND_HANDLE_NUMERIC(key, idx)) {return zend_hash_index_exists(ht, idx);} else {return zend_hash_exists_ind(ht, key);}
}static zend_always_inline int zend_hash_exists_ind(const HashTable *ht, zend_string *key)
{zval *zv;zv = zend_hash_find(ht, key);return zv && (Z_TYPE_P(zv) != IS_INDIRECT ||Z_TYPE_P(Z_INDIRECT_P(zv)) != IS_UNDEF);
}
再次先通过函数ZEND_HANDLE_NUMERIC
对key做判断,看这个字符串是不是数字类型的, 当key
为数字时执行 zend_hash_index_exists
, 实现如下:
3.2.3 Zend/zend_hash.c
3.2.3.1 zend_hash_index_exists()
/*** 这里有一个宏HASH_FLAG_PACKED,为真就代表当前数组的key都是系统生成的,也就是说是按从0到1,2,3等等按序排列的,所以判读键为key的是否存在,直接检查arData数组中第idx个元素是否有定义就行了,这里不涉及什么hash查找,冲突解决等一系列问题。* * 但如果HASH_FLAG_PACKED为假,那么肯定就需要先计算idx的hash值,找到key为idx的数据应该在arData的第几位才行。这就要通过函数zend_hash_index_find_bucket了。*/
ZEND_API zend_bool ZEND_FASTCALL zend_hash_index_exists(const HashTable *ht, zend_ulong h)
{Bucket *p;IS_CONSISTENT(ht);if (ht->u.flags & HASH_FLAG_PACKED) {if (h < ht->nNumUsed) {if (Z_TYPE(ht->arData[h].val) != IS_UNDEF) {return 1;}}return 0;}p = zend_hash_index_find_bucket(ht, h);return p ? 1 : 0;
}
3.2.3.2 zend_hash_find()
在Zend/zend_hash.c
中有zend_hash_find()
的实现, code如下:
/*++-- zend_hash_find --++*/
/* Returns the hash table data if found and NULL if not. */
ZEND_API zval* ZEND_FASTCALL zend_hash_find(const HashTable *ht, zend_string *key)
{Bucket *p;IS_CONSISTENT(ht);p = zend_hash_find_bucket(ht, key);return p ? &p->val : NULL;
}
3.2.3.3 zend_hash_index_find_bucket()
static zend_always_inline Bucket *zend_hash_index_find_bucket(const HashTable *ht, zend_ulong h)
{uint32_t nIndex;uint32_t idx;Bucket *p, *arData;arData = ht->arData;nIndex = h | ht->nTableMask;idx = HT_HASH_EX(arData, nIndex);while (idx != HT_INVALID_IDX) {ZEND_ASSERT(idx < HT_IDX_TO_HASH(ht->nTableSize));p = HT_HASH_TO_BUCKET_EX(arData, idx);if (p->h == h && !p->key) {return p;}idx = Z_NEXT(p->val);}return NULL;
}
3.2.3.4 zend_hash_find_bucket()
static zend_always_inline Bucket *zend_hash_find_bucket(const HashTable *ht, zend_string *key)
{zend_ulong h;uint32_t nIndex;uint32_t idx;Bucket *p, *arData;h = zend_string_hash_val(key);arData = ht->arData;nIndex = h | ht->nTableMask;idx = HT_HASH_EX(arData, nIndex);while (EXPECTED(idx != HT_INVALID_IDX)) {p = HT_HASH_TO_BUCKET_EX(arData, idx);if (EXPECTED(p->key == key)) { /* check for the same interned string */return p;} else if (EXPECTED(p->h == h) &&EXPECTED(p->key) &&EXPECTED(ZSTR_LEN(p->key) == ZSTR_LEN(key)) &&EXPECTED(memcmp(ZSTR_VAL(p->key), ZSTR_VAL(key), ZSTR_LEN(key)) == 0)) {return p;}idx = Z_NEXT(p->val);}return NULL;
}
这里需要明白一点,数字的哈希值就等于他本身,所以才有不计算h的哈希值,就执行h | ht->nTableMask。
然后处理一下冲突,最后得出key为idx的数据是否存在于数组中。
如果idx确确实实是字符串,那么思路更简单一点,最后通过zen_hash_find_bucket来判断是否存在,与上面zend_hash_index_find_bucket不同的是,函数中要先计算字符串key的哈希值,然后再执行h | ht->nTableMask。
如下,
zend_symtable_exists_ind -->ZEND_HANDLE_NUMERIC{ZEND_HANDLE_NUMERIC}ZEND_HANDLE_NUMERIC --> zend_hash_index_existsZEND_HANDLE_NUMERIC --> zend_hash_exists_indzend_hash_index_exists-->zend_hash_index_find_bucketzend_hash_exists_ind-->zend_hash_findzend_hash_find-->zend_hash_find_bucket
4、总结
isset
效率高于array_key_exists
, PHP7之后有30%左右的提升, php5.6有将近70%的提升。isset
是语法结构,array_key_exists
是函数, 调用开销要小。isset
通过Z_TYPE_P
获取变量类型,然后再进行判断实现的;array_key_exists
则是通过hash查找来实现的。- 对于数组,
isset
的性能要高于array_key_exists
所以,如果数组比较大,我们应该用如下方法保证性能和准确性isset or array_key_exists
。
5、扩展阅读
- PHP源码
- PHP7内核剖析
- 升级 php7 后 isset 不太对了
- [[PHP源码阅读]empty和isset函数](http://www.hoohack.me/2016/05...
- 深入理解PHP内核
- PHP安装与使用VLD查看opcode代码
- array_key_exists官方文档
- isset官方文档
深入理解PHP之isset和array_key_exists对比相关推荐
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