PHP数据结构预热:PHP的迭代器

迭代器是很重要的设计模式
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迭代器有时又称光标(cursor)是程式设计的软件设计模式,可在容器物件(container,例如list或vector)上遍访的接口,设计人员无需关心容器物件的内容。

各种语言实作Iterator的方式皆不尽同,有些面向对象语言像Java, C#, Python, Delphi都已将Iterator的特性内建语言当中,完美的跟语言整合,我们称之隐式迭代器(implicit iterator),但像是C++语言本身就没有Iterator的特色,但STL仍利用template实作了功能强大的iterator。

PHP5开始支持了接口, 并且内置了Iterator接口, 所以如果你定义了一个类,并实现了Iterator接口,那么你的这个类对象就是ZEND_ITER_OBJECT,否则就是ZEND_ITER_PLAIN_OBJECT.

对于ZEND_ITER_PLAIN_OBJECT的类,foreach会通过HASH_OF获取该对象的默认属性数组,然后对该数组进行foreach.

而对于ZEND_ITER_OBJECT的类对象,则会通过调用对象实现的Iterator接口相关函数来进行foreach。

<?php

/**
* Iterator模式的简单实现类
*/
class sample implements Iterator {
    private $_items ;
 
    public function __construct(&$data) {
        $this->_items = $data;
    }
    public function current() {
        return current($this->_items);
    }
 
    public function next() {
        next($this->_items);   
    }
 
    public function key() {
        return key($this->_items);
    }
 
    public function rewind() {
        reset($this->_items);
    }
 
    public function valid() {                                                                              
        return ($this->current() !== FALSE);
    }
}
 
/** DEMO */
$data = array(1, 2, 3, 4, 5);
$sa = new sample($data);
foreach ($sa AS $key => $row) {
    echo $key, ' ', $row, '<br />';
}

?>

举几个迭代器的使用范围:

  1. 使用返回迭代器的包或库时(如PHP5中的SPL迭代器)
  2. 无法在一次的调用获取容器的所有元素时
  3. 要处理数量巨大的无素时(数据库中的表以GB计的数据)
  4. ……

不同的迭代器有不同的接口,例如PHP SPL迭代器中包括Next()(移动到下一个元素),corrent()(返回当前元素),valid()(检查迭代结尾),rewind()(从头重新开始),key()(返回当前元素的索引)。当然你可以自己写适合自己用的迭代器,也可以用系统中的迭代器。

一般是使用foreach来使用迭代器,下面整理了一下代码:

<?php   
class sample implements Iterator
{
    private $_items = array(1,2,3,4,5,6,7);
 
    public function __construct() {
                  ;//void
    }
    public function rewind() { reset($this->_items); }
    public function current() { return current($this->_items); }
    public function key() { return key($this->_items); }
    public function next() { return next($this->_items); }
    public function valid() { return ( $this->current() !== false ); }
}
 
$sa = new sample();
foreach($sa as $key => $val){
    print $key . "=>" .$val;
}
?> 

while循环也可以:

<?php
while ($itertor->valid()){//判断是不是最后元素
	$element=$itertor->current();//获取当前元素
	$itertor->next();//移动到下一个元素
}
?>

为什么要学习PHP的迭代器呢?有个很重要的原因:利用PHP的迭代器可以利用面向对象实现常见的数据结构,例如列表,堆栈,队列与图。后面会做一个专题,用PHP实现大部分的数据结构,而且以面向对象的形式。所以这里先预热了一下PHP的迭代器。

延伸阅读

此文章所在专题列表如下:

  1. 看看PHP迭代器的内部执行过程
  2. 用PHP迭代器来实现一个斐波纳契数列
  3. PHP SPL,被遗落的宝石
  4. PHP数据结构预热:PHP的迭代器
  5. PHP Predefined Interfaces 预定义接口

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