PHP 源碼閱讀：array_slice 與 array_splice 實現差異與效能考量

PHP 源碼閱讀：array_slice 與 array_splice 實現差異與效能考量

array_slice（取出切片）與 array_splice（移除並可替換切片）是 PHP 陣列操作核心函式，底層均在 ext/standard/array.c 實現。本文解析參數處理、指標移動、記憶體分配、返回值最佳化等關鍵邏輯。

函式簽名

array_slice(array $array, int $offset, int $length = null, bool $preserve_keys = false): array
array_splice(array &$array, int $offset, int $length = null, mixed $replacement = []): array

參數處理邏輯（兩者共通）

1. offset 正規化：
   • offset >= 0 直接使用；offset > n 視為 n（返回空）。
   • offset < 0 轉為 n + offset；若結果 < 0 則歸零。
2. length 正規化：
   • length < 0 轉為 n - offset + length（從末尾倒數）。
   • 若 offset + length > n 則截為 n - offset。
   • 最終 length < 0 直接返回空。

array_slice 核心流程

1. 正規化參數。
2. 將內部陣列指標移至 offset 位置。
3. 拷貝 length 個元素至新陣列（preserve_keys=true 保留原數字鍵，否則重新索引 0...）。
4. 返回新陣列，**不修改原陣列**。

array_splice 核心流程

1. 正規化參數（同 array_slice）。
2. 僅當返回值被使用時 才分配返回陣列（源碼檢查 return_value_used），避免無用記憶體分配。
3. 從原陣列移除 offset 起 length 個元素。
4. 若提供 $replacement，將其元素插入移除位置。
5. 返回被移除元素組成的陣列（若有使用返回值）。

源碼關鍵片段：返回值按需分配

if (return_value_used) {
    int size = length;
    // ... 計算實際 size ...
    array_init_size(return_value, size > 0 ? size : 0);
    rem_hash = &Z_ARRVAL_P(return_value);
}

這是 C 層級的「惰性求值」優化：$removed = array_splice(...) 才建立返回陣列；單純 array_splice(...) 不產生返回值開銷。

使用範例對比

$arr = ['a','b','c','d','e'];
print_r(array_slice($arr, 2, -1));      // ['c','d'] 保留鍵 0,1
print_r(array_slice($arr, 2, -1, true)); // ['c','d'] 保留原鍵 2,3

$arr = ['red','green','blue','yellow'];
array_splice($arr, 2);           // $arr=['red','green']  返回 ['blue','yellow']
array_splice($arr, 1, -1);       // $arr=['red','yellow'] 返回 ['green','blue']
array_splice($arr, 1, count($arr), 'orange'); // $arr=['red','orange']
array_splice($arr, -1, 1, ['black','maroon']); // 替換最後一元素
array_splice($arr, 3, 0, 'purple'); // 在索引 3 插入，不移除

效能與最佳實踐

• 大陣列切片：array_slice 複製資料，記憶體翻倍；若只需迭代部分區間，考慮 ArrayIterator + LimitIterator 零拷貝。
• 頻繁插入/刪除：陣列非連結列表，中間操作 O(n)；高頻場景改用 SplDoublyLinkedList。
• 保留鍵名：preserve_keys=true 適用關聯陣列；索引陣列預設重建索引更符合直覺。

總結

理解參數正規化規則、preserve_keys 行為差異、array_splice 的副作用（修改原陣列）與返回值按需分配優化，能寫出更健壯、高效的陣列操作代碼。