PHP 中集中合并数组的方法的性能以及内存消耗的比较

  在 php 中实现数组的合并，常用的方法有两种：

• 直接使用 array_merge ，这种方法虽然做到了代码的简洁，但却大大增加了内存的开销，同时拖慢了 PHP 的性能。
• 对数组进行遍历，将数组中的值逐个追加到结果数组中，相较直接使用 array_merge ，这种方法虽然增加了代码量，却降低了 PHP 的内存开销，同时提升了性能。

⒈ 代码实现

/**
    用 PHP 实现将一个二维数组合并为一个一维数组
*/
// 数组的长度
$len = $argv[1];

$start = 0;
$arr = [];
// 数组初始化
while ($start < $len) {
    $arr[$start] = range(1, $len);
    $start ++;
}
// 采用 array_merge 的方式合并数组
function merge1 (array $input)
{
    $results = [];

    foreach ($input as $item) {
        $results = array_merge($results, $item);
    }

    return $results;
}
// 采用 array_push 的方式合并数组
function merge2 (array $input) 
{
    $results = [];

    foreach ($input as $item) {
        foreach ($item as $v) {
            array_push($results, $v);
        }
    }

    return $results;
}
// 采用元素追加的方式合并数组
function merge3(array $input)
{
    $results = [];

    foreach ($input as $item) {
        foreach ($item as $v) {
            $results [] = $v;
        }
    }

    return $results;
}

echo microtime(), PHP_EOL;
$res = merge3($arr);
echo microtime(), PHP_EOL;

echo memory_get_usage(), PHP_EOL;
echo memory_get_peak_usage(), PHP_EOL;

⒉ 运行结果比较

⒊ 原因分析

1. 使用 array_merge ，每调用一次，都需要为 array_merge 的结果数组分配新的内存空间（PHP 采用的是写时复制的机制，而 array_merge 不会对参数进行写操作，所以每次调用时并不需要为入参重新分配内存）。随着数组长度的增加，调用 array_merge 的次数也会增加，重新分配内存的次数也会增加，同时结果数组的长度不断增加，每次所需要分配的内存空间也会随着增加，这就需要消耗大量的内存。同时，频繁的分配/销毁内存，导致 PHP 的性能下降。

2. 使用 array_push ，只需要对结果数组分配一次内存，之后会一直往结果数组中追加元素。PHP 数组的底层实现方式为 hashtable，并且在初始化时会为 hashtable 分配 8 个长度的 bucket，每个 bucket 存储一个数组元素。当现有的 bucket 用完之后，如果还要继续往数组中追加元素，那么 PHP 会将现有的 bucket 数量翻倍，所以，使用 array_push 往结果数组中追加元素时，并不是每次操作都需要分配新的 bucket，这样就减少了分配内存的次数，同时加快了程序运行时间，提升了 PHP 性能。

3. 使用元素追加的方式，原理与 array_push 类似，唯一的区别在于使用 array_push 会有函数调用，而元素追加的方式不需要函数调用，这样程序运行会更轻量。