深入PHP-直观观察array的扩展

浏览数：44 / 时间：2015年06月09日

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  

typedef struct bucket {  

     ulong h;                           

     uint nKeyLength;  

     void * pData;  

     void * pDataPtr;  

     struct bucket * pListNext;  

     struct bucket * pListLast;  

     struct bucket *pNext ;  

     struct bucket * pLast;  

     const char *arKey ;  

} Bucket;  

typedef struct _hashtable {  

     uint nTableSize;  

     uint nTableMask;  

     uint nNumOfElements;  

     ulong nNextFreeElement;  

     Bucket *pInternalPointer;      

     Bucket *pListHead;  

     Bucket *pListTail;  

     Bucket **arBuckets;  

     dtor_func_t pDestructor;  

     zend_bool persistent;  

     unsigned char nApplyCount ;  

     zend_bool bApplyProtection;  

} HashTable;

扩展里边函数说明
---------------------------------------------------------------------------------------------
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
---------------------------------------------------------------------------------------------
显示双链表结构例子

Java代码  

<?php  

$items = array(1,2,8=>‘lalala‘,16=>‘hahaha‘,‘name‘=>‘shiki‘,30=>‘wooooo...‘);  

next($items);/*将内部指针移到下一位*/  

$result = dotarray($items,DOTARRAY_DOUBLE_LIST|DOTARRAY_CURRENT_POSITION);  

echo  $result;

得到的dot描述：

Java代码  

digraph html {label = "Structure of array";  

node[shape = record];  

===========部分内容省略============  

edge [color=black];  

edge [color=green];  

sk_array:f5:s -> sk_item_1:f0;  

edge [color=black];  

}

通过graphviz渲染得到下面的图片

技术分享

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  

<?php  

$items = array(1,2,8=>‘lalala‘,16=>‘hahaha‘,‘name‘=>‘shiki‘,30=>‘wooooo...‘);  

next($items);  

next($items);  

$result = dotarray($items,DOTARAAY_HASH_TABLE|DOTARRAY_CURRENT_POSITION);  

echo $result;

生成的结构图片如下：

技术分享

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  

?php  

/*会生出pow(2,$n)个数字*/  

$n= 3;  

$capacity = pow(2,$n);  

$array =array();  

for($i=0;$i<$capacity;$i++){  

    $key = $i<<$n;  

    $array[$key] =1;  

}  

$str = dotarray($array,DOTARRAY_DOUBLE_LIST|DOTARAAY_HASH_TABLE);  

echo $str,PHP_EOL;