PHP SPL SplFixedArray：固定長度陣列的高效能替代方案

SplFixedArray 是 SPL 提供的**固定長度、整數鍵**陣列實作，底層為 C 陣列，記憶體緊湊、存取速度快，是大量數值型資料處理的利器。

效能實測（百萬級）

<?php
ini_set('memory_limit', '128M');
for ($size = 10000; $size < 10000000; $size *= 4) {
    echo "Testing size: $size\n";

    $s = microtime(true);
    $arr = [];
    for ($i = 0; $i < $size; $i++) $arr[$i] = null;
    echo "Array(): " . (microtime(true) - $s) . "s\n";

    $s = microtime(true);
    $sfa = new SplFixedArray($size);
    for ($i = 0; $i < $size; $i++) $sfa[$i] = null;
    echo "SplFixedArray(): " . (microtime(true) - $s) . "s\n";
}

典型結果：

Testing size: 10000
Array(): 0.0040s
SplFixedArray(): 0.0020s

Testing size: 2560000
Array(): 0.7570s
SplFixedArray(): 0.6730s

結論：建構與寫入速度快 **20%~30%**，記憶體佔用約 **1/3 ~ 1/2**（無雜湊表開銷）。

核心 API

實戰範例

<?php
$arr = new SplFixedArray(4);
$arr[0] = 'php';
$arr[1] = 1;
$arr[3] = 'python'; // 索引 2 為 null

foreach ($arr as $v) {
    echo $v . PHP_EOL; // php, 1, , python
}

echo $arr->getSize(); // 4

$arr->setSize(5);
$arr[4] = 'new one';

// 越界存取拋 RuntimeException
try {
    echo $arr[10];
} catch (RuntimeException $e) {
    echo "Out of bounds: " . $e->getMessage();
}

適用場景與限制

• ✅ 大量定長數值陣列（座標、像素、時間序列、矩陣運算）
• ✅ 高頻寫入/讀取、記憶體敏感環境
• ❌ 鍵名需為字串/負數/非連續整數 → 用標準陣列
• ❌ 頻繁增減長度 → 標準陣列 [] 擴容機制更靈活
• ❌ 需關聯式存取 → 用標準陣列或 ArrayObject

進階：搭配 JIT（PHP 8.0+）

PHP 8 JIT 對 SplFixedArray 的 C 級迴圈優化極佳，數值運算迴圈速度可逼近 C 擴展，適合科學計算、遊戲邏輯、訊號處理等高效能場景。