foreach、带有 lambda 的 array_map 和带有静态函数的 array_map 的性能

问题描述 投票:0回答:6

这三种方法都用于将一个数组转换为另一个数组,其性能差异是什么(如果有)?

  1. 使用
    foreach
  2. array_map
    与 lambda/闭包函数一起使用
  3. array_map
    与“静态”函数/方法一起使用
  4. 还有其他方法吗?

为了让自己更清楚,让我们看一下示例,所有示例都执行相同的操作 - 将数字数组乘以 10:

$numbers = range(0, 1000);

对于每个

$result = array();
foreach ($numbers as $number) {
    $result[] = $number * 10;
}
return $result;

使用 lambda 进行映射

return array_map(function($number) {
    return $number * 10;
}, $numbers);

具有“静态”函数的映射,作为字符串引用传递

function tenTimes($number) {
    return $number * 10;
}
return array_map('tenTimes', $numbers);

还有其他方法吗?我很高兴听到上述案例之间的实际所有差异,以及为什么应该使用其中一个而不是其他的任何输入。

php performance foreach lambda array-map
6个回答
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在禁用 xdebug 的情况下运行此基准测试很有趣,因为 xdebug 增加了相当多的开销,尤其是函数调用。

这是使用5.6运行的FGM脚本 使用 xdebug

ForEach   : 0.79232501983643
MapClosure: 4.1082420349121
MapNamed  : 1.7884571552277

没有 xdebug

ForEach   : 0.69830799102783
MapClosure: 0.78584599494934
MapNamed  : 0.85125398635864

这里foreach 和closure 版本之间只有很小的区别。

添加带有

use

的闭合版本也很有趣
function useMapClosureI($numbers) {
  $i = 10;
  return array_map(function($number) use ($i) {
      return $number * $i++;
  }, $numbers);
}

为了比较我添加:

function useForEachI($numbers)  {
  $result = array();
  $i = 10;
  foreach ($numbers as $number) {
    $result[] = $number * $i++;
  }
  return $result;
}

在这里我们可以看到它对闭包版本产生了影响,而数组没有明显改变。

19/11/2015 我现在还添加了使用 PHP 7 和 HHVM 的结果进行比较。结论是相似的,尽管一切都快得多。

PHP 5.6

ForEach    : 0.57499806880951
MapClosure : 0.59327731132507
MapNamed   : 0.69694859981537
MapClosureI: 0.73265469074249
ForEachI   : 0.60068697929382

PHP 7

ForEach    : 0.11297199726105
MapClosure : 0.16404168605804
MapNamed   : 0.11067249774933
MapClosureI: 0.19481580257416
ForEachI   : 0.10989861488342

HHVM

ForEach    : 0.090071058273315
MapClosure : 0.10432276725769
MapNamed   : 0.1091267824173
MapClosureI: 0.11197068691254
ForEachI   : 0.092114186286926

135
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FWIW,我只是做了基准测试,因为海报没有这样做。在 PHP 5.3.10 + XDebug 上运行。

更新 2015-01-22 与下面 mcfedr 的答案进行比较,以获取没有 XDebug 和更新的 PHP 版本的其他结果。


function lap($func) {
  $t0 = microtime(1);
  $numbers = range(0, 1000000);
  $ret = $func($numbers);
  $t1 = microtime(1);
  return array($t1 - $t0, $ret);
}

function useForeach($numbers)  {
  $result = array();
  foreach ($numbers as $number) {
      $result[] = $number * 10;
  }
  return $result;
}

function useMapClosure($numbers) {
  return array_map(function($number) {
      return $number * 10;
  }, $numbers);
}

function _tenTimes($number) {
    return $number * 10;
}

function useMapNamed($numbers) {
  return array_map('_tenTimes', $numbers);
}

foreach (array('Foreach', 'MapClosure', 'MapNamed') as $callback) {
  list($delay,) = lap("use$callback");
  echo "$callback: $delay\n";
}

我在十几次尝试中得到了 100 万个数字的非常一致的结果:

  • 每次:0.7 秒
  • 关闭地图:3.4秒
  • 映射函数名称:1.2 秒。

假设关闭时地图速度不佳是因为可能每次都会评估关闭造成的,我也这样测试:


function useMapClosure($numbers) {
  $closure = function($number) {
    return $number * 10;
  };

  return array_map($closure, $numbers);
}

但结果是相同的,确认闭包仅被评估一次。

2014-02-02 更新:操作码转储

以下是三个回调的操作码转储。首先

useForeach()



compiled vars:  !0 = $numbers, !1 = $result, !2 = $number
line     # *  op                           fetch          ext  return  operands
---------------------------------------------------------------------------------
  10     0  >   EXT_NOP                                                  
         1      RECV                                                     1
  11     2      EXT_STMT                                                 
         3      INIT_ARRAY                                       ~0      
         4      ASSIGN                                                   !1, ~0
  12     5      EXT_STMT                                                 
         6    > FE_RESET                                         $2      !0, ->15
         7  > > FE_FETCH                                         $3      $2, ->15
         8  >   OP_DATA                                                  
         9      ASSIGN                                                   !2, $3
  13    10      EXT_STMT                                                 
        11      MUL                                              ~6      !2, 10
        12      ASSIGN_DIM                                               !1
        13      OP_DATA                                                  ~6, $7
  14    14    > JMP                                                      ->7
        15  >   SWITCH_FREE                                              $2
  15    16      EXT_STMT                                                 
        17    > RETURN                                                   !1
  16    18*     EXT_STMT                                                 
        19*   > RETURN                                                   null

然后

useMapClosure()


compiled vars:  !0 = $numbers
line     # *  op                           fetch          ext  return  operands
---------------------------------------------------------------------------------
  18     0  >   EXT_NOP                                                  
         1      RECV                                                     1
  19     2      EXT_STMT                                                 
         3      EXT_FCALL_BEGIN                                          
         4      DECLARE_LAMBDA_FUNCTION                                  '%00%7Bclosure%7D%2Ftmp%2Flap.php0x7f7fc1424173'
  21     5      SEND_VAL                                                 ~0
         6      SEND_VAR                                                 !0
         7      DO_FCALL                                      2  $1      'array_map'
         8      EXT_FCALL_END                                            
         9    > RETURN                                                   $1
  22    10*     EXT_STMT                                                 
        11*   > RETURN                                                   null

以及它调用的闭包:


compiled vars:  !0 = $number
line     # *  op                           fetch          ext  return  operands
---------------------------------------------------------------------------------
  19     0  >   EXT_NOP                                                  
         1      RECV                                                     1
  20     2      EXT_STMT                                                 
         3      MUL                                              ~0      !0, 10
         4    > RETURN                                                   ~0
  21     5*     EXT_STMT                                                 
         6*   > RETURN                                                   null

然后是

useMapNamed()
功能:


compiled vars:  !0 = $numbers
line     # *  op                           fetch          ext  return  operands
---------------------------------------------------------------------------------
  28     0  >   EXT_NOP                                                  
         1      RECV                                                     1
  29     2      EXT_STMT                                                 
         3      EXT_FCALL_BEGIN                                          
         4      SEND_VAL                                                 '_tenTimes'
         5      SEND_VAR                                                 !0
         6      DO_FCALL                                      2  $0      'array_map'
         7      EXT_FCALL_END                                            
         8    > RETURN                                                   $0
  30     9*     EXT_STMT                                                 
        10*   > RETURN                                                   null

以及它调用的命名函数,

_tenTimes()
:


compiled vars:  !0 = $number
line     # *  op                           fetch          ext  return  operands
---------------------------------------------------------------------------------
  24     0  >   EXT_NOP                                                  
         1      RECV                                                     1
  25     2      EXT_STMT                                                 
         3      MUL                                              ~0      !0, 10
         4    > RETURN                                                   ~0
  26     5*     EXT_STMT                                                 
         6*   > RETURN                                                   null


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以下是当前 PHP 8 (RC2) 版本的一些更新测试。 还添加了短闭包

PHP 8.0 RC2

Foreach:         0.093745978673299
MapClosure:      0.096948345502218
MapShortClosure: 0.096264243125916
MapNamed:        0.091399153073629
MapClosureI:     0.11352666219076
ForEachI:        0.097501540184021

8
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这很有趣。但我得到了相反的结果,以下代码是从我当前的项目中简化的:

// test a simple array_map in the real world.
function test_array_map($data){
    return array_map(function($row){
        return array(
            'productId' => $row['id'] + 1,
            'productName' => $row['name'],
            'desc' => $row['remark']
        );
    }, $data);
}

// Another with local variable $i
function test_array_map_use_local($data){
    $i = 0;
    return array_map(function($row) use ($i) {
        $i++;
        return array(
            'productId' => $row['id'] + $i,
            'productName' => $row['name'],
            'desc' => $row['remark']
        );
    }, $data);
}

// test a simple foreach in the real world
function test_foreach($data){
    $result = array();
    foreach ($data as $row) {
        $tmp = array();
        $tmp['productId'] = $row['id'] + 1;
        $tmp['productName'] = $row['name'];
        $tmp['desc'] = $row['remark'];
        $result[] = $tmp;
    }
    return $result;
}

// Another with local variable $i
function test_foreach_use_local($data){
    $result = array();
    $i = 0;
    foreach ($data as $row) {
        $i++;
        $tmp = array();
        $tmp['productId'] = $row['id'] + $i;
        $tmp['productName'] = $row['name'];
        $tmp['desc'] = $row['remark'];
        $result[] = $tmp;
    }
    return $result;
}

这是我的测试数据和代码:

$data = array_fill(0, 10000, array(
    'id' => 1,
    'name' => 'test',
    'remark' => 'ok'
));

$tests = array(
    'array_map' => array(),
    'foreach' => array(),
    'array_map_use_local' => array(),
    'foreach_use_local' => array(),
);

for ($i = 0; $i < 100; $i++){
    foreach ($tests as $testName => &$records) {
        $start = microtime(true);
        call_user_func("test_$testName", $data);
        $delta = microtime(true) - $start;
        $records[] = $delta;
    }
}

// output result:
foreach ($tests as $name => &$records) {
    printf('%.4f : %s '.PHP_EOL, 
              array_sum($records) / count($records), $name);
}

结果是:

0.0098:数组映射
0.0114:foreach
0.0114:数组映射使用本地
0.0115:foreach_use_local

我的测试是在没有xdebug的LAMP生产环境中进行的。 我在徘徊 xdebug 会降低 array_map 的性能。


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我尝试在 PHP 8 和 Windows 10 上测试 @FGM 的代码 10 次。这是结果: 图片

我不知道PHP是否可以有JIT。我猜它在 PHP8 中有 JIT,因为在文件 php.ini 中,我在 php.ini 中看到了 1 个配置命令:auto_globals_jit=On。


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$ php -v
PHP 8.3.11 (cli) (built: Aug 27 2024 19:16:34) (NTS gcc x86_64)
Copyright (c) The PHP Group
Zend Engine v4.3.11, Copyright (c) Zend Technologies
    with the ionCube PHP Loader v13.3.1, Copyright (c) 2002-2024, by ionCube Ltd.
    with Zend OPcache v8.3.11, Copyright (c), by Zend Technologies

array_map execution time: 0.040987968444824 seconds
foreach execution time: 0.051311016082764 seconds
array_map execution time: 0.04297399520874 seconds
foreach execution time: 0.052814960479736 seconds
Both methods produce the same result.
array (
  0 => 2,
  1 => 4,
  2 => 6,
  3 => 8,
  4 => 10,
  5 => 12,
  6 => 14,
  7 => 16,
  8 => 18,
  9 => 20,

// Sample data array
$array = range(1, 1000000);  // Array with 1M elements

// Operation: A simple operation that will be applied to each element
function operation($n)
{
    return $n * 2;
}

// Measure execution time for array_map
$startTime = microtime(true);
$result_map = array_map('operation', $array);
$endTime = microtime(true);
$map_time = $endTime - $startTime;
echo 'array_map execution time: '.$map_time." seconds\n";

// Measure execution time for foreach loop
$startTime = microtime(true);
$result_foreach = [];
foreach ($array as $n) {
    $result_foreach[] = operation($n);
}
$endTime = microtime(true);
$foreach_time = $endTime - $startTime;
echo 'foreach execution time: '.$foreach_time." seconds\n";

// Measure execution time for array_map
$startTime = microtime(true);
$result_map = array_map('operation', $array);
$endTime = microtime(true);
$map_time = $endTime - $startTime;
echo 'array_map execution time: '.$map_time." seconds\n";

// Measure execution time for foreach loop
$startTime = microtime(true);
$result_foreach = [];
foreach ($array as $n) {
    $result_foreach[] = operation($n);
}
$endTime = microtime(true);
$foreach_time = $endTime - $startTime;
echo 'foreach execution time: '.$foreach_time." seconds\n";

// Compare results
if ($result_map === $result_foreach) {
    echo "Both methods produce the same result.\n";
} else {
    echo "Results differ between array_map and foreach.\n";
}
var_export(array_slice($result_map, 0, 10));
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