PHP内部如何实现打乱字符串顺序函数str_shuffle  

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2019年春节已过,今天是上班第一天,还得翻一翻之前没有看完的PHP源码。

今天聊的是字符串顺序打乱函数str_shuffle。这个函数本身使用频率并不高。但是,其内部实现还是非常有趣的。

自己实现

如果在没有看PHP源码内部实现之前,如果使用php实现内部字符串打乱顺序的操作,我能想到的是下面几种方式。

循环随机数

使用随机数,可以有随机取字符串的字符拼接,或者顺序取出,放到随机数自定的位置。这两种方式都涉及到随机数重复的情况,需要去重。

$str = 'abcdefg';
$len = strlen($str);
$newstr = '';
$randnums = [];

while(true){
    if(count($randnums) == $len)
    {
        break;
    }
    $rand = rand(0,$len-1);
    if( in_array($rand,$randnums) )
    {
        continue;
    }
    $randnums[] = $rand;
    $newstr .= $str[$rand];
}
var_dump($newstr);

这种方式的重点在于生成不重复的随机数。

切分成数组然后打乱顺序

$str = 'abcdefg';
$len = strlen($str);
$newstr = '';
$arr = str_split($str);
shuffle($arr);
$newstr .= implode($arr,'');
var_dump($newstr);

用数组打乱顺序的方式实现其实是有些“作弊”嫌疑。

PHP内部实现

来看看PHP内部如何实现。

static void php_string_shuffle(char *str, zend_long len) 
{
    zend_long n_elems, rnd_idx, n_left;
    char temp;
    n_elems = len;
    if (n_elems <= 1) {
        return;
    }
    n_left = n_elems;
    while (--n_left) {
        rnd_idx = php_rand();
        RAND_RANGE(rnd_idx, 0, n_left, PHP_RAND_MAX);
        if (rnd_idx != n_left) {
            temp = str[n_left];
            str[n_left] = str[rnd_idx];
            str[rnd_idx] = temp;
        }
    }
}

其实PHP内部也是使用随机数实现,但是他的巧妙之处在于使用随机数抽取字符串与一个特定的字符串(最后一个)进行替换。这样就不用去考虑随机数重复的问题。不会因为重复到账一些字符串被覆盖。

文章开始的随机数抽取,不能保证经过n次后结束,因为需要跳过随机数重复的情况。但是php内部的实现,都是n次循环后结束。在性能上肯定比需要去重的随机数方法要好。

两个方法的出发点都一样,但是稍微的不一样就可以带来很大的提升。