深入PHP-直观观察array的扩展

皆知PHP的数组是由HashTable和双链表实现的，为了方便大家查看数组的数据结构，开发一个遍历PHP的数组生成Dot描述的PHP插件，生成dot描述以后可以通过一些渲染工具生成图像，本例用的是 Graphviz。

扩展的实现很简单，PHP数组源码是由下面的两种结构体实现的，扩展就是将这两种结构体和各个结构体的关系遍历一遍，生成对应的Dot描述即可。

Java代码  

1. typedef struct bucket {
2. ulong h;
3. uint nKeyLength;
4. void * pData;
5. void * pDataPtr;
6. struct bucket * pListNext;
7. struct bucket * pListLast;
8. struct bucket *pNext ;
9. struct bucket * pLast;
10. const char *arKey ;
11. } Bucket;
12. typedef struct _hashtable {
13. uint nTableSize;
14. uint nTableMask;
15. uint nNumOfElements;
16. ulong nNextFreeElement;
17. Bucket *pInternalPointer;
18. Bucket *pListHead;
19. Bucket *pListTail;
20. Bucket **arBuckets;
21. dtor_func_t pDestructor;
22. zend_bool persistent;
23. unsigned char nApplyCount ;
24. zend_bool bApplyProtection;
25. } HashTable;

扩展里边函数说明

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string    dotarray( array $input [, int $flag] )

生成数组数据结构的dot描述

参数

input   需要操作的数组

flag   查看那些数据结构，是扩展提供的3个常量或操作，分别是

DOTARAAY_HASH_TABLE 表示显示HashTable结构

DOTARRAY_DOUBLE_LIST 显示数组的双链表结构

DOTARRAY_CURRENT_POSITION 显示数组现在的内部指针的位置

返回值

成功返回dot描述字符串，错误（非数组等情况）返回false

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显示双链表结构例子

Java代码  

1. <?php
2. $items = array(1,2,8=>‘lalala‘,16=>‘hahaha‘,‘name‘=>‘shiki‘,30=>‘wooooo...‘);
3. next($items);/*将内部指针移到下一位*/
4. $result = dotarray($items,DOTARRAY_DOUBLE_LIST|DOTARRAY_CURRENT_POSITION);
5. echo  $result;

得到的dot描述：

Java代码  

1. digraph html {label = "Structure of array";
2. node[shape = record];
3. ===========部分内容省略============
4. edge [color=black];
5. edge [color=green];
6. sk_array:f5:s -> sk_item_1:f0;
7. edge [color=black];
8. }

通过graphviz渲染得到下面的图片

需要解释一下，红色实线为结构中双链表的next指针，红色点线为上一个元素指针。同时提供了DOTARRAY_CURRENT_POSITION标志，出现绿线指向数组内部指针指向key为1的元素（第一个元素key为0）

显示HashTable结构例子

Java代码  

1. <?php
2. $items = array(1,2,8=>‘lalala‘,16=>‘hahaha‘,‘name‘=>‘shiki‘,30=>‘wooooo...‘);
3. next($items);
4. next($items);
5. $result = dotarray($items,DOTARAAY_HASH_TABLE|DOTARRAY_CURRENT_POSITION);
6. echo $result;

生成的结构图片如下：

hash冲突的例子

具体可以参考 PHP hash碰撞拒绝服务漏洞原理http://www.laruence.com/2011/12/29/2412.html，简单介绍即是：Hash表因为”冲突”(碰撞)而退化成链表，如果数据量足够大,
使得php在计算, 查找, 插入的时候, 造成大量的CPU占用, 从而实现拒绝服务攻击。下面是简单的碰撞生成代码：

<

Java代码  

1. ?php
2. /*会生出pow(2,$n)个数字*/
3. $n= 3;
4. $capacity = pow(2,$n);
5. $array =array();
6. for($i=0;$i<$capacity;$i++){
7. $key = $i<<$n;
8. $array[$key] =1;
9. }
10. $str = dotarray($array,DOTARRAY_DOUBLE_LIST|DOTARAAY_HASH_TABLE);
11. echo $str,PHP_EOL;

这次将hashtable和双线表同时展示出来，传递的flag为DOTARRAY_DOUBLE_LIST|DOTARAAY_HASH_TABLE，同时展示双链表和HashTable

关于 dot语言 传送门:http://zh.wikipedia.org/wiki/DOT%E8%AF%AD%E8%A8%80

关于 dot渲染工具Graphviz 传送门：http://www.graphviz.org/

扩展源码:https://github.com/Himer/dotarray