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PHP explode()函数源码的理解

2011-07-24

当我们需要将一个数组根据某个字符或字串进行分割成数组的时候,explode()函数很好用,但是你知道explode()是怎么工作的么?截取字串的问题,都会避免不了重新分配空间的消耗,explode也是会分配空间的,毫无疑问。

//文件1:ext/standard/string.c
//先来看下explode的源代码
PHP_FUNCTION(explode)
{
	char *str, *delim;
	int str_len = 0, delim_len = 0;
	long limit = LONG_MAX; /* No limit */
	zval zdelim, zstr;
   
	if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC, "ss|l", &delim, &delim_len, &str, &str_len, &limit) == FAILURE) {
		return;
	}

	if (delim_len == 0) {
		php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_WARNING, "Empty delimiter");
		RETURN_FALSE;
	}
  
	//这里会开辟一个数组,用来存放分割后的数据
	array_init(return_value);
		//因为这个,我们用explode('|', '');成为了合法的
		if (str_len == 0) {
			if (limit >= 0) {
				add_next_index_stringl(return_value, "", sizeof("") - 1, 1);
			} 
			return;
		}
		
		//下面这两个是将原字串和分割符都构建成_zval_struct 结构,
		//ZVAL_STRINGL会分配空间哦~~源代码随后贴出
		ZVAL_STRINGL(&zstr, str, str_len, 0);   
		ZVAL_STRINGL(&zdelim, delim, delim_len, 0);
		//limit值是explode中允许传递的explode的第三个参数,它允许正负
		if (limit > 1) {
			php_explode(&zdelim, &zstr, return_value, limit);
		} else if (limit < 0) {
			php_explode_negative_limit(&zdelim, &zstr, return_value, limit);
		} else {
			add_index_stringl(return_value, 0, str, str_len, 1);
		}
	}

再来看一段:

//ZVAL_STRINGL的源代码:  
//文件2:zend/zend_API.c    
#define ZVAL_STRINGL(z, s, l, duplicate) {    \
	const char *__s=(s); int __l=l;        \
	Z_STRLEN_P(z) = __l;                \
	Z_STRVAL_P(z) = (duplicate?estrndup(__s, __l):(char*)__s);\
	Z_TYPE_P(z) = IS_STRING;            \
}
	....
//estrndup才是主菜:
//文件3:zend/zend_alloc.h
#define estrndup(s, length)    _estrndup((s), (length) ZEND_FILE_LINE_CC ZEND_FILE_LINE_EMPTY_CC)
	....

//_estrndup的实现: zend/zend_alloc.c
ZEND_API char *_estrndup(const char *s, uint length ZEND_FILE_LINE_DC ZEND_FILE_LINE_ORIG_DC)
{
	char *p;
	p = (char *) _emalloc(length+1 ZEND_FILE_LINE_RELAY_CC ZEND_FILE_LINE_ORIG_RELAY_CC);
	if (UNEXPECTED(p == NULL)) {
		return p;
	}
	memcpy(p, s, length);   //分配空间
	p[length] = 0;
	return p;
}
//另外在substr和strrchr strstr中用到的ZVAL_STRING也是使用了上诉的实现

下面根据explode的第三个参数limit来分析调用:条件对应的是explode中最后的三行,对limit条件的不同。注: limit在缺省的时候(没有传递),他的默认值是LONG_MAX,也就是属于分支1的情况。

1、limit > 1 :

调用php_explode方法,该方法也可以在ext/standard/string.c中找到,并且是紧接着explode实现的上面出现(所以在查找本函数中调用来自本文件的方法的时候很方便,几乎无一列外都是在该函数的紧接着的上面^_^)。

PHPAPI void php_explode(zval *delim, zval *str, zval *return_value, long limit) 
{
	char *p1, *p2, *endp;
	//先得到的是源字串的末尾位置的指针
	endp = Z_STRVAL_P(str) + Z_STRLEN_P(str);
	//记录开始位置
	p1 = Z_STRVAL_P(str);
	//下面这个是获得分割符在str中的位置,可以看到在strrpos和strpos中也用到了这个方法去定位
	p2 = php_memnstr(Z_STRVAL_P(str), Z_STRVAL_P(delim), Z_STRLEN_P(delim), endp);
	
	if (p2 == NULL) {
		//因为这个,所以当我们调用explode('|', 'abc');是合法的,出来的的就是array(0 => 'abc')
		add_next_index_stringl(return_value, p1, Z_STRLEN_P(str), 1);
	} else {
		//依次循环获得下一个分隔符的位置,直到结束
		do {
		//将得到的子字串(上个位置到这个位置中间的一段,第一次的时候上个位置就是开始
		add_next_index_stringl(return_value, p1, p2 - p1, 1);
		//定位到分隔符位置p2+分隔符的长度的位置
		//比如,分隔符='|', 原字串= ’ab|c', p2 = 2,  则p1=2+1=3
		p1 = p2 + Z_STRLEN_P(delim);
	} while ((p2 = php_memnstr(p1, Z_STRVAL_P(delim), Z_STRLEN_P(delim), endp)) != NULL &&
                 --limit > 1);
	//将最后的一个分隔符后面的字串放到结果数组中
	//explode('|', 'avc|sdf');   => array(0 => 'avc', 1= > 'sdf')
		if (p1 <= endp)
			add_next_index_stringl(return_value, p1, endp-p1, 1);
	}
}

2、limit < 0 :

调用php_explode_negative_limit方法:

PHPAPI void php_explode_negative_limit(zval *delim, zval *str, zval *return_value, long limit) 
{
	#define EXPLODE_ALLOC_STEP 64
	char *p1, *p2, *endp;
	
	endp = Z_STRVAL_P(str) + Z_STRLEN_P(str);
	
	p1 = Z_STRVAL_P(str);
	p2 = php_memnstr(Z_STRVAL_P(str), Z_STRVAL_P(delim), Z_STRLEN_P(delim), endp);
	
	if (p2 == NULL) {
	//它这里竟然没有处理,那explode('|', 'abc', -1) 就成非法的了,获得不了任何值
		/*
		do nothing since limit <= -1, thus if only one chunk - 1 + (limit) <= 0
		by doing nothing we return empty array
	*/
	} else {
		int allocated = EXPLODE_ALLOC_STEP, found = 0;
        long i, to_return;
		char **positions = emalloc(allocated * sizeof(char *));
		//注意这里的positions的声明,这个数组是用来保存所有子字串的读取位置
		positions[found++] = p1;   //当然起始位置还是需要保存
		//下面两个循环,第一个是循环所有在字符串中出现的分隔符位置,并保存下一个子字串读取位置起来
		do {
			if (found >= allocated) {
				allocated = found + EXPLODE_ALLOC_STEP;/* make sure we have enough memory */
				positions = erealloc(positions, allocated*sizeof(char *));
			}
			positions[found++] = p1 = p2 + Z_STRLEN_P(delim);
		} while ((p2 = php_memnstr(p1, Z_STRVAL_P(delim), Z_STRLEN_P(delim), endp)) != NULL);
		//这个就是从数组中开始获得返回的结果将从哪个子字串开始读        
		to_return = limit + found;
			/* limit is at least -1 therefore no need of bounds checking : i will be always less than found */
			for (i = 0;i < to_return;i++) { /* this checks also for to_return > 0 */
				add_next_index_stringl(return_value, positions[i], 
					(positions[i+1] - Z_STRLEN_P(delim)) - positions[i],
						1
					);
			}
			efree(positions);//很重要,释放内存
		}
	#undef EXPLODE_ALLOC_STEP
}

3、limit = 1 or limit = 0 :

当所有第一和第二条件都不满足的时候,就进入的这个分支,这个分支很简单就是将源字串放到输出数组中,explode('|', 'avc|sd', 1) or explode('|', 'avc|sd', 0) 都将返回array(0 => 'avc|sd');

//add_index_stringl源代码
//文件4:zend/zend_API.c
ZEND_API int add_next_index_stringl(zval *arg, const char *str, uint length, int duplicate) /* {{{ */
{
	zval *tmp;

	MAKE_STD_ZVAL(tmp);
	ZVAL_STRINGL(tmp, str, length, duplicate);

	return zend_hash_next_index_insert(Z_ARRVAL_P(arg), &tmp, sizeof(zval *), NULL);
}

//zend_hash_next_index_insert
//zend/zend_hash.h
#define zend_hash_next_index_insert(ht, pData, nDataSize, pDest) \
         _zend_hash_index_update_or_next_insert(ht, 0, pData, nDataSize, pDest, HASH_NEXT_INSERT ZEND_FILE_LINE_CC)
//zend/zend_hash.c
///太长了~~~~不贴了

可见(不包含分配空间这些),当limit>1的时候,效率是O(N)【N为limit值】,当limit < 0的时候,效率是O(N+M)【N为limit值, M 为分割符出现次数】,当limit=1 or limit=0 的时候, 效率是O(1)。

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