CPA-LABテクニカル

■配列の個数制限

PHP*1では、配列の管理にハッシュテーブル（シンボルテーブル）を使用している。
そのサイズは、実質31bitであり*2、上限は16進数で80,000,000、10進数では、
21億4千7百83万3千6百48個となる。

地球の人口は66億人を超えているそうなので、全人類のデータを一度に配列に納める時には、注意しなければならない。

この制限は、ひとつのハッシュテーブルの個数なので、複数に分割、この場合は4つの変数に分割すれば、全人類データを一度に入れるに納めることが、できる*3*4。


参考：世界の人口は現在

■下限は？

一番最初に作られる配列の個数は8個である。
1つの配列要素を作っただけでも*5、8個分のハッシュテーブルが用意される。


ZEND_API int _zend_hash_init()メソッドの中で、こんな感じ。
ht->nTableSizeがテーブルサイズである。

uint i = 3;
while ((1U << i) < nSize) { ## 1U 符号なしの1
    i++;
}
ht->nTableSize = 1 << i; 
（一部省略している部分あり）

nSizeは、array_init より、ゼロでコールされているので、デフォルトのiの回数3回だけ、2進数0001が左へビットシフト*6され、1000（2進数）、10進数では8となる。


PHPでは、当初、この8個の枠の中で配列をやりくりするが、足りなくなると、ひとつづつ左へビットシフトする。
つまり、配列の要素を使うにしたがって、その配列の個数の上限は、

8個→16個→32個→64個→128個→256個→・・・・→1024個→・・・→21億4千7百83万3千6百48個

と段階的に増えていく。

■どうしてこんな管理方法なのか？

• 「配列の個数なんて増やす度に、カウント＋＋でええやん」

という考え方もあるが、ハッシュテーブルの考え方が、

• 「大目に個数を確保しておいて、文字列キーを上手に数値に変換して、素早く探す」

ということなのと、ビット演算は、内部でのハッシュ関数と密接に関係する*7ので、このような実装になっているのであろう。

なお、

• PHP関数のハッシュ関数　と　ハッシュテーブル　は、全く違うもの

名前こそハッシュとついているが、全くの別物である。「任意の文字列から、一意のデータを出力する」というハッシュアルゴリズムの考え方は同じであるけど、ハッシュ関数と呼ばれるmd5,hsaなどは、あくまでも、任意の文字列から、文字列のハッシュ値を計算するもの。
ハッシュテーブルは、ハッシュアルゴリズムは使用するけど、md5やhsaではなくて、独自のハッシュ関数を実装し、それをさらにＣ言語の配列のキーとして利用する*8。


また、

• PHP関数のハッシュ関数md5,hsaなどは、最後のアウトプットは文字列
• ハッシュテーブルで実装されるハッシュ関数*9の最後のアウトプットは、数値

という点も大きく違う。


ハッシュテーブルの構造については、またいつか別項にて記載したい。

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