百度工程師講PHP函數(shù)實(shí)現(xiàn)原理及性能分析樣本參閱

時(shí)間：2024-10-04 11:55:59 PHP

　　百度工程師講PHP函數(shù)實(shí)現(xiàn)原理及性能分析樣本參閱

　　count

　　count是我們經(jīng)常用到的一個(gè)函數(shù)，其功能是返回一個(gè)數(shù)組的長(zhǎng)度。

　　count這個(gè)函數(shù)，其復(fù)雜度是多少呢? 一種常見(jiàn)的說(shuō)法是count函數(shù)會(huì)遍歷整個(gè)數(shù)組然后求出元素個(gè)數(shù)，因此復(fù)雜度是O(n)。那實(shí)際情況是不是這樣呢?我們回到count的實(shí)現(xiàn)來(lái)看一下，通過(guò)源碼可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于數(shù)組的count操作，函數(shù)最終的路徑是zif_count-> php_count_recursive-> zend_hash_num_elements，而zend_hash_num_elements的行為是 return ht->nNumOfElements，可見(jiàn)，這是一個(gè)O(1)而不是O(n)的操作。實(shí)際上，數(shù)組在php底層就是一個(gè)hash_table，對(duì)于hash表，zend中專門有一個(gè)元素nNumOfElements記錄了當(dāng)前元素的個(gè)數(shù)，因此對(duì)于一般的count實(shí)際上直接就返回了這個(gè)值。由此，我們得出結(jié)論： count是O(1)的復(fù)雜度，和具體數(shù)組的大小無(wú)關(guān)。

　　非數(shù)組類型的變量，count的行為時(shí)怎樣?對(duì)于未設(shè)置變量返回0，而像int、double、string等則會(huì)返回1

　　strlen

　　Strlen用于返回一個(gè)字符串的長(zhǎng)度。那么，他的實(shí)現(xiàn)原理是如何的呢?我們都知道在c中strlen是一個(gè)o(n)的函數(shù)，會(huì)順序遍歷字符串直到遇到，然后出長(zhǎng)度。Php中是否也這樣呢?答案是否定的，php里字符串是用一個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)來(lái)描述，包括指向具體數(shù)據(jù)的指針和字符串長(zhǎng)度(和c++中string類似)，因此 strlen就直接返回字符串長(zhǎng)度了，是常數(shù)級(jí)別的操作。另外，對(duì)于非字符串類型的變量調(diào)用strlen，它會(huì)首先將變量強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為字符串再求長(zhǎng)度，這點(diǎn)需要注意。

　　isset和array_key_exists

　　這兩個(gè)函數(shù)最常見(jiàn)的用法都是判斷一個(gè) key是否在數(shù)組中存在。但是前者還可以用于判斷一個(gè)變量是否被設(shè)置過(guò)。如前文所述，isset并非真正的函數(shù)，因此它的效率會(huì)比后者高很多。推薦用它代替array_key_exists。

　　array_push和array

　　兩者都是往數(shù)組尾部追加一個(gè)元素。不同的是前者可以一次push多個(gè)。他們最大的區(qū)別在于一個(gè)是函數(shù)一個(gè)是語(yǔ)言結(jié)構(gòu)，因此后者效率要更高。因此如果只是普通的追加元素，建議使用array []。

　　rand和mt_rand

　　兩者都是提供產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的功能，前者使用 libc標(biāo)準(zhǔn)的rand。后者用了 Mersenne Twister 中已知的特性作為隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，它可以產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)值的平均速度比 libc 提供的 rand() 快四倍。因此如果對(duì)性能要求較高，可以考慮用mt_rand代替前者。我們都知道，rand產(chǎn)生的是偽隨機(jī)數(shù)，在C中需要用srand顯示指定種子。但是在php中，rand會(huì)自己幫你默認(rèn)調(diào)用一次srand，一般情況下不需要自己再顯示的調(diào)用。需要注意的是，如果特殊情況下需要調(diào)用srand時(shí)，一定要配套調(diào)用。就是說(shuō)srand對(duì)于rand，mt_srand對(duì)應(yīng)srand，切不可混合使用，否則是無(wú)效的。

　　sort和 usort

　　兩者都是用于排序，不同的是前者可以指定排序策略，類似我們C里面的qsort和C++的sort。在排序上兩者都是采用標(biāo)準(zhǔn)的快排來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)于有排序需求的，如非特殊情況調(diào)用php提供的這些方法就可以了，不用自己重新實(shí)現(xiàn)一遍，效率會(huì)低很多。原因見(jiàn)前文對(duì)于用戶函數(shù)和內(nèi)置函數(shù)的分析比對(duì)。

　　urlencode和rawurlencode

　　這兩個(gè)都是用于 url編碼，字符串中除了 -_. 之外的所有非字母數(shù)字字符都將被替換成百分號(hào)(%)后跟兩位十六進(jìn)制數(shù)。兩者唯一的區(qū)別在于對(duì)于空格，urlencode會(huì)編碼為+，而 rawurlencode會(huì)編碼為。一般情況下除了搜索引擎，我們的策略都是空格編碼為。因此采用后者的居多。注意的是encode和 decode系列一定要配套使用。

　　strcmp系列函數(shù)

　　這一系列的函數(shù)包括strcmp、 strncmp、strcasecmp、strncasecmp，實(shí)現(xiàn)功能和C函數(shù)相同。但也有不同，由于php的字符串是允許出現(xiàn)，因此在判斷的時(shí)候底層使用的是memcmp系列而非strcmp，理論上來(lái)說(shuō)更快。另外由于php直接能獲取到字符串長(zhǎng)度，因此會(huì)首先這方面的檢查，很多情況下效率就會(huì)高很多了。

　　is_int和is_numeric

　　這兩個(gè)函數(shù)功能相似又不完全相同，使用的時(shí)候一定需要注意他們的區(qū)別。Is_int：判斷一個(gè)變量類型是否是整數(shù)型，php變量中專門有一個(gè)字段表征類型，因此直接判斷這個(gè)類型即可，是一個(gè)絕對(duì) O(1)的操作 Is_numeric：判斷一個(gè)變量是否是整數(shù)或數(shù)字字符串，也就是說(shuō)除了整數(shù)型變量會(huì)返回true之外，對(duì)于字符串變量，如果形如”1234”，”1e4”等也會(huì)被判為true。這個(gè)時(shí)候會(huì)遍歷字符串進(jìn)行判斷。

　　總結(jié)及建議

　　總結(jié)：

　　通過(guò)對(duì)函數(shù)實(shí)現(xiàn)的原理分析和性能測(cè)試，我們總結(jié)出以下一些結(jié)論

　　1. Php的函數(shù)調(diào)用開(kāi)銷相對(duì)較大。

　　2. 函數(shù)相關(guān)信息保存在一個(gè)大的hash_table中，每次調(diào)用時(shí)通過(guò)函數(shù)名在hash表中查找，因此函數(shù)名長(zhǎng)度對(duì)性能也有一定影響。

　　3. 函數(shù)返回引用沒(méi)有實(shí)際意義

　　4. 內(nèi)置php函數(shù)性能比用戶函數(shù)高很多，尤其對(duì)于字符串類操作。

　　5. 類方法、普通函數(shù)、靜態(tài)方法效率幾乎相同，沒(méi)有太大差異

　　6. 除去空函數(shù)調(diào)用的影響，內(nèi)置函數(shù)和同樣功能的C函數(shù)性能基本差不多。

　　7. 所有的參數(shù)傳遞都是采用引用計(jì)數(shù)的淺拷貝，代價(jià)很小。

　　8. 函數(shù)個(gè)數(shù)對(duì)性能影響幾乎可以忽略

　　建議：