【PHP8.x】spl_autoload_register()関数の使い方

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1<?php
2/**
3 * このファイルは `index.php` として保存し、以下の説明に従って `MyClass.php` を作成してください。
4 *
5 * spl_autoload_register は、PHPがクラスを見つけられないときに、
6 * そのクラスを定義しているファイルを自動的に読み込むための関数を登録します。
7 * これにより、クラスを使用する前に手動で `require` や `include` を書く手間が省けます。
8 *
9 * --- `MyClass.php` の内容 (この内容で同じディレクトリにファイルを作成してください) ---
10 * <?php
11 * // MyClass.php
12 *
13 * class MyClass
14 * {
15 *     public function __construct()
16 *     {
17 *         echo "MyClassのインスタンスが作成されました！" . PHP_EOL;
18 *     }
19 *
20 *     public function greet(): string
21 *     {
22 *         return "こんにちは、MyClassです！";
23 *     }
24 * }
25 * --- ここまで `MyClass.php` の内容 ---
26 */
27
28// spl_autoload_register() を使って、オートロードの仕組みを登録します。
29// この匿名関数（コールバック）は、未定義のクラスが使用されたときにPHPによって呼び出されます。
30spl_autoload_register(function (string $className) {
31    // クラス名から対応するファイルパスを構築します。
32    // この例では、「クラス名.php」というシンプルなマッピングを仮定しています。
33    $filePath = $className . '.php';
34
35    // 構築したファイルパスのファイルが存在するか確認します。
36    if (file_exists($filePath)) {
37        // ファイルが存在すれば、それを読み込みます。
38        // require_once を使うことで、ファイルが複数回読み込まれるのを防ぎます。
39        require_once $filePath;
40        echo "自動ロード成功: " . $filePath . PHP_EOL;
41    } else {
42        // ファイルが見つからなかった場合のメッセージを出力します。
43        echo "自動ロード失敗: クラスファイルが見つかりませんでした - " . $filePath . PHP_EOL;
44    }
45});
46
47echo "--- MyClass のインスタンス化 ---" . PHP_EOL;
48echo "MyClassのインスタンスを作成しようとしています..." . PHP_EOL;
49
50// ここで MyClass を初めて使用します。
51// PHPは MyClass がまだ定義されていないことを検知し、
52// 上で登録した spl_autoload_register のコールバック関数を自動的に呼び出します。
53// コールバック関数が MyClass.php を読み込むため、エラーなくインスタンスが作成されます。
54$myObject = new MyClass();
55
56echo $myObject->greet() . PHP_EOL;
57
58echo PHP_EOL; // 出力を見やすくするための改行
59
60echo "--- 存在しないクラスのインスタンス化 ---" . PHP_EOL;
61echo "存在しないクラス (NonExistentClass) のインスタンスを作成しようとしています..." . PHP_EOL;
62// 存在しないクラスをロードしようとすると、登録したオートローダーが呼ばれます。
63// しかし、対応するファイルが見つからないため、オートローダー内で失敗メッセージが出力されます。
64// その後、PHPは「クラスが見つからない」というエラー（Error例外）を発生させます。
65try {
66    $nonExistentObject = new NonExistentClass(); // この行でErrorが発生します
67} catch (Error $e) {
68    echo "PHP実行時エラーを捕捉しました: " . $e->getMessage() . PHP_EOL;
69    echo "エラーコード: " . $e->getCode() . PHP_EOL;
70}

PHPのspl_autoload_register関数は、プログラム中でまだ読み込まれていないクラスが使われようとした際に、そのクラスが定義されているファイルを自動的に読み込む仕組み（オートロード）を登録するために利用します。これにより、クラスを使う前に手動でrequireやincludeを書く必要がなくなり、コードを簡潔に保てます。

サンプルコードでは、spl_autoload_registerに関数（コールバック）を登録しています。この関数は、例えばMyClassのインスタンスを作成しようとしたときにPHPによって自動的に呼び出され、MyClass.phpというファイルを探して読み込みます。その結果、MyClassのインスタンスがエラーなく作成され、定義されたメソッドが実行されます。

第一引数$callbackには、クラス名を受け取ってそのクラスファイルを読み込む処理を記述した関数を指定します。第二引数$throwは、オートロードに失敗した場合にエラーを発生させるか（true）どうかを制御し、第三引数$prependは、複数のオートローダーがある場合に、このオートローダーを処理の先頭に登録するかどうかを設定します。この関数の戻り値は、オートローダーの登録が成功した場合はtrue、失敗した場合はfalseを示す真偽値（bool）です。

もし存在しないNonExistentClassをインスタンス化しようとすると、登録したオートローダーが起動しますが、対応するクラスファイルが見つからないため、最終的にPHPは「クラスが見つからない」というエラーを発生させ、このエラーはtry-catchブロックで捕捉できます。この関数は、効率的なクラス管理に役立ちます。

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1<?php
2
3/**
4 * spl_autoload_register を使用して複数のディレクトリからクラスを自動ロードする例。
5 *
6 * このコードを実行するには、以下のディレクトリとファイルを作成してください。
7 * (index.php を保存したディレクトリをルートとします)
8 *
9 * .
10 * ├── index.php      (このコードを保存するファイル)
11 * ├── lib/
12 * │   └── Logger.php
13 * └── models/
14 *     └── User.php
15 *
16 *
17 * ◆ lib/Logger.php の内容:
18 * <?php
19 * class Logger
20 * {
21 *     public function log(string $message): void
22 *     {
23 *         echo "[LOG] " . $message . PHP_EOL;
24 *     }
25 * }
26 *
27 * ◆ models/User.php の内容:
28 * <?php
29 * class User
30 * {
31 *     public function getName(): string
32 *     {
33 *         return "John Doe";
34 *     }
35 * }
36 */
37
38// オートロード対象の基底ディレクトリのリストを定義します。
39// spl_autoload_register に登録されるコールバック関数は、これらのディレクトリを順番に検索します。
40$autoloadDirectories = [
41    __DIR__ . '/lib/',    // 'lib' ディレクトリを検索対象に追加
42    __DIR__ . '/models/', // 'models' ディレクトリを検索対象に追加
43    // 必要に応じて、他のディレクトリもここに追加できます。
44    // 例: __DIR__ . '/src/utility/',
45];
46
47/**
48 * spl_autoload_register にコールバック関数を登録します。
49 * この関数は、プログラム中でまだ定義されていないクラスが初めて使われたときに自動的に呼び出されます。
50 *
51 * @param string $className 存在しないクラスの名前 (例: 'Logger', 'User')
52 * @return void
53 *
54 * ※ spl_autoload_register の第2引数 ($throw) はデフォルトで true (オートロード失敗時に Throwable をスロー)、
55 *    第3引数 ($prepend) はデフォルトで false なので、ここでは省略しています。
56 */
57spl_autoload_register(function (string $className) use ($autoloadDirectories): void {
58    // クラス名からファイル名を推測します (例: 'Logger' -> 'Logger.php')。
59    $fileName = $className . '.php';
60
61    // 登録された各ディレクトリを順番に検索します。
62    foreach ($autoloadDirectories as $directory) {
63        $filePath = $directory . $fileName;
64
65        // 指定されたパスにファイルが存在するか確認し、存在すればそのファイルを読み込みます。
66        if (file_exists($filePath)) {
67            require_once $filePath;
68            // クラスが見つかり、読み込みが成功したらこのオートローダの処理を終了します。
69            // これにより、他のオートローダが不必要に実行されるのを防ぎます。
70            return;
71        }
72    }
73
74    // ここに到達した場合、どの登録ディレクトリでもクラスファイルが見つからなかったことを意味します。
75    // spl_autoload_register のデフォルト設定により、PHPは未定義クラスのFatal Errorを発生させます。
76    // 必要であれば、ここでカスタムのエラーログ出力などの処理を追加することも可能です。
77});
78
79
80// --- オートロードされたクラスの利用例 ---
81
82echo "--- オートロードのテストを開始します ---" . PHP_EOL;
83
84// Logger クラスは 'lib/Logger.php' から自動的にロードされます。
85if (class_exists('Logger')) {
86    $logger = new Logger();
87    $logger->log("アプリケーションが起動しました。");
88} else {
89    echo "エラー: 'Logger' クラスが見つかりませんでした。'lib/Logger.php' ファイルが存在するか確認してください。" . PHP_EOL;
90}
91
92echo PHP_EOL;
93
94// User クラスは 'models/User.php' から自動的にロードされます。
95if (class_exists('User')) {
96    $user = new User();
97    echo "ユーザー名: " . $user->getName() . PHP_EOL;
98} else {
99    echo "エラー: 'User' クラスが見つかりませんでした。'models/User.php' ファイルが存在するか確認してください。" . PHP_EOL;
100}
101
102echo PHP_EOL;
103
104// 存在しないクラスを試した場合。
105// オートロードに失敗し、`spl_autoload_register`のデフォルト設定（第2引数 $throw が true）により
106// `Throwable` (PHP 7 以降の基底エラーインターフェース) がスローされます。
107try {
108    echo "存在しないクラス 'NonExistentClass' を試します..." . PHP_EOL;
109    $nonExistent = new NonExistentClass();
110} catch (Throwable $e) {
111    echo "Caught Error: 未定義クラス 'NonExistentClass' の使用: " . $e->getMessage() . PHP_EOL;
112}
113
114echo PHP_EOL;
115echo "--- オートロードのテストが完了しました ---" . PHP_EOL;

spl_autoload_registerは、PHPで未定義のクラスがプログラム中で初めて使用された際に、そのクラス定義ファイルがどこにあるかを自動的に探し、読み込むための関数です。これにより、プログラムの冒頭で大量のrequire文を書く手間を省き、コードの見通しを良くできます。

この関数には、クラス名を受け取り、クラス定義ファイルを探してrequire_onceで読み込む処理を記述したコールバック関数（$callback）を登録します。サンプルコードでは、複数の検索対象ディレクトリを定義し、その中からクラス名に対応するファイルを探し出して読み込むカスタムオートローダーを登録しています。

第2引数$throwはオートロードに失敗した場合にThrowableをスローするかどうか（デフォルトはtrue）、第3引数$prependは登録するオートローダーを既存のリストの先頭に追加するかどうか（デフォルトはfalse）を制御します。関数は登録に成功した場合true、失敗した場合falseを返します。

このようにspl_autoload_registerを利用することで、例えばlib/Logger.phpやmodels/User.phpのような異なるディレクトリに分散したクラスファイルを、new Logger()やnew User()と記述するだけで自動的に読み込めるようになり、大規模なアプリケーションのファイル管理を効率化できます。未定義クラスが見つからない場合は、デフォルトでエラーが発生します。

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1<?php
2
3/**
4 * spl_autoload_registerを使った名前空間に対応したオートロードのサンプルコード
5 *
6 * このコードは、PHPのspl_autoload_register関数を使って、
7 * 名前空間を持つクラスを自動的にロードする方法を示します。
8 * システムエンジニアを目指す初心者の方にも分かりやすいよう、
9 * 必要最低限の機能に絞り、各行にコメントを追加しています。
10 *
11 * 通常、オートローダはファイルシステム上の実際のPHPファイルを読み込みますが、
12 * この単一ファイルでのデモンストレーションのため、
13 * `eval`関数を使ってクラス定義をその場で実行することで、ファイル読み込みをシミュレートしています。
14 * 実際の運用環境では、`eval`の使用は推奨されず、代わりに`require_once $filePath;`とします。
15 */
16
17// オートロードの基点となる名前空間のプレフィックスを定義します。
18// 例: App\Service\UserService の場合、'App\\' がプレフィックスです。
19const BASE_NAMESPACE_PREFIX = 'App\\';
20
21// オートロードの基点となるディレクトリパスを定義します。
22// 実際のプロジェクトでは、通常 __DIR__ . '/src/' のようなパスになります。
23// ここではデモンストレーションのため、パス自体は実際のファイル読み込みには使いませんが、
24// ログ出力などでファイルパスの構築ロジックを示します。
25const BASE_CLASS_DIR = __DIR__ . DIRECTORY_SEPARATOR . 'src' . DIRECTORY_SEPARATOR;
26
27/**
28 * カスタムオートローダ関数を登録します。
29 * この関数は、PHPがまだ定義されていないクラス (例: new MyClass()) を使おうとしたときに、
30 * そのクラスを定義するファイルを自動的に探し、読み込むために呼び出されます。
31 *
32 * @param string $className ロードしようとしているクラスの完全修飾名 (FQN: Fully Qualified Name)
33 * @return void
34 */
35spl_autoload_register(function (string $className) {
36    // ロード対象のクラス名が、事前に定義した名前空間のプレフィックスから始まるかチェックします。
37    // これにより、自分のプロジェクトのクラスのみをオートロード対象とします。
38    if (str_starts_with($className, BASE_NAMESPACE_PREFIX)) {
39        // クラス名から基点となる名前空間のプレフィックス部分を取り除きます。
40        // 例: 'App\Service\UserService' -> 'Service\UserService'
41        $relativeClass = substr($className, strlen(BASE_NAMESPACE_PREFIX));
42
43        // 名前空間の区切り文字 '\' をファイルシステムのディレクトリ区切り文字 (例: '/') に変換します。
44        // 例: 'Service\UserService' -> 'Service/UserService'
45        $filePath = str_replace('\\', DIRECTORY_SEPARATOR, $relativeClass);
46
47        // クラスファイルへの完全なパスを構築します。末尾に '.php' を追加します。
48        // 例: '.../src/Service/UserService.php'
49        $fullPath = BASE_CLASS_DIR . $filePath . '.php';
50
51        echo "--- Autoloader: クラス '{$className}' のファイルパス '{$fullPath}' を探索中 ---" . PHP_EOL;
52
53        // --- ここからデモンストレーションのためのシミュレーション ---
54        // 実際の運用では、以下のコメントアウトされたコードを使用し、実際のPHPファイルを読み込みます。
55        /*
56        if (file_exists($fullPath)) {
57            require_once $fullPath; // ファイルが存在すれば読み込む
58            echo "--- Autoloader: '{$fullPath}' を正常にロードしました ---" . PHP_EOL;
59            return; // ロードに成功したら、これ以上処理は不要
60        }
61        */
62
63        // 単一ファイルでの動作例のため、`eval`を使ってクラス定義を直接実行します。
64        // `$className` に応じて、想定されるクラスファイルの内容を文字列として定義します。
65        $classDefinition = '';
66        if ($className === 'App\Service\UserService') {
67            $classDefinition = <<<PHP
68                namespace App\Service;
69
70                class UserService
71                {
72                    public function getUserData(int $userId): string
73                    {
74                        return "ユーザーID: " . $userId . " のデータ (" . __CLASS__ . ")";
75                    }
76                }
77            PHP;
78        } elseif ($className === 'App\Util\Logger') {
79            $classDefinition = <<<PHP
80                namespace App\Util;
81
82                class Logger
83                {
84                    public function log(string $message): void
85                    {
86                        echo "[" . date("Y-m-d H:i:s") . " " . __CLASS__ . "] " . $message . PHP_EOL;
87                    }
88                }
89            PHP;
90        }
91
92        if (!empty($classDefinition)) {
93            eval($classDefinition); // 文字列として定義したクラスコードを実行し、クラスを定義
94            echo "--- Autoloader: クラス '{$className}' (シミュレーション) を正常にロードしました ---" . PHP_EOL;
95            return; // ロードに成功したら処理を終了
96        }
97
98        echo "--- Autoloader: クラス '{$className}' の定義が見つかりませんでした (デモ内シミュレーション) ---" . PHP_EOL;
99        // ロードに失敗した場合、他に登録されたオートローダがあればそれが試されます。
100        // ここで例外をスローしない場合、最終的にPHPが致命的なエラーを発生させます。
101    }
102}, true, true); // 第2引数: trueはオートロード失敗時に例外をスローします (PHP 8のデフォルト)。
103                // 第3引数: trueは現在のオートローダをキューの先頭に追加し、他のオートローダより先に実行させます。
104
105// --- ここからクラスの利用例 ---
106
107echo "\n--- クラス利用の開始 ---" . PHP_EOL;
108
109// App\Service\UserService クラスをインスタンス化します。
110// この時点でUserServiceクラスはまだ定義されていませんが、
111// new演算子が呼び出されると、spl_autoload_registerで登録した関数が自動的に呼び出され、
112// 上記のシミュレーションによりクラス定義がロードされます。
113try {
114    echo "\nApp\\Service\\UserService クラスのインスタンスを生成中..." . PHP_EOL;
115    $userService = new App\Service\UserService();
116    echo "App\\Service\\UserService インスタンスが生成されました。" . PHP_EOL;
117    echo $userService->getUserData(101) . PHP_EOL;
118} catch (Throwable $e) {
119    echo "UserServiceの生成中にエラーが発生しました: " . $e->getMessage() . PHP_EOL;
120}
121
122// App\Util\Logger クラスも同様に自動ロードされます。
123try {
124    echo "\nApp\\Util\\Logger クラスのインスタンスを生成中..." . PHP_EOL;
125    $logger = new App\Util\Logger();
126    echo "App\\Util\\Logger インスタンスが生成されました。" . PHP_EOL;
127    $logger->log("アプリケーションが正常に起動しました。");
128} catch (Throwable $e) {
129    echo "Loggerの生成中にエラーが発生しました: " . $e->getMessage() . PHP_EOL;
130}
131
132echo "\n--- クラス利用の終了 ---" . PHP_EOL;
133
134?>

PHPのspl_autoload_register関数は、未定義のクラスがプログラム中で使われた際に、そのクラス定義ファイルを自動的に探し出して読み込むためのカスタム関数（オートローダ）を登録します。これにより、クラスを利用するたびに手動でrequireやincludeを記述する手間を省き、大規模なプロジェクトでのクラス管理を効率化できます。

第一引数$callbackには、クラスをロードする具体的な処理を記述した関数を指定します。この関数には、ロードを試みているクラスの完全修飾名（例: App\Service\UserService）が文字列として渡されます。第二引数$throwをtrueにすると、登録したオートローダでクラスのロードに失敗した場合に例外がスローされます（PHP 8のデフォルト値）。第三引数$prependをtrueに設定すると、このオートローダが既存の他のオートローダよりも先に実行されるよう、キューの先頭に追加されます。戻り値は、オートローダの登録が成功したかどうかを示す真偽値（bool）です。

このサンプルコードでは、App\といった特定の名前空間を持つクラスが使われた際に、そのクラス名からファイルシステム上のパスを自動的に組み立て、クラス定義をロードするオートローダの仕組みを示しています。実際のシステムでは、サンプルコード内のevalによるシミュレーション部分を、対応するPHPファイルをrequire_onceで読み込む処理に置き換えて使用します。

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1<?php
2
3/**
4 * spl_autoload_register の使用例
5 *
6 * このスクリプトは、`spl_autoload_register` を使って、
7 * 定義されていないクラスが使われたときに自動的にそのクラスファイルを読み込む方法を示します。
8 * また、「spl_autoload_register not working」という一般的な問題がなぜ発生するか、
9 * そしてそれをどのように特定できるかについても示唆します。
10 */
11
12// クラスファイルが配置される基準ディレクトリを定義します。
13// この例では、`index.php` と同じ階層に `src/` ディレクトリがあると仮定しています。
14// 例:
15// your_project/
16// ├── index.php
17// └── src/
18//     └── MyClass.php
19const BASE_DIR = __DIR__ . '/src/';
20
21/**
22 * カスタムオートロード関数を登録します。
23 *
24 * この関数は、PHPがまだ定義されていないクラス（例: `new MyClass()`）を使おうとしたときに、
25 * 自動的に呼び出されます。その目的は、クラスが定義されているファイルを特定して読み込むことです。
26 *
27 * @param string $className ロードするクラスの完全修飾名 (例: 'MyClass' または 'App\Namespace\ClassName')。
28 * @return void
29 */
30spl_autoload_register(function (string $className): void {
31    // クラス名をファイルパスに変換します。
32    // 名前空間の区切り文字 ('\') をディレクトリの区切り文字 ('/') に置換します。
33    // '.php' 拡張子を追加します。
34    // 例: 'MyClass' -> 'MyClass.php'
35    // 例: 'App\Utils\Helper' -> 'App/Utils/Helper.php'
36    $filePath = BASE_DIR . str_replace('\\', DIRECTORY_SEPARATOR, $className) . '.php';
37
38    // 構築されたパスにファイルが存在するかどうかを確認します。
39    if (file_exists($filePath)) {
40        require_once $filePath;
41        echo "オートロード成功: " . $filePath . "\n";
42    } else {
43        // ファイルが存在しない場合、このクラスのオートロードは「失敗」します。
44        // これは、ファイルパスが正しくないか、ファイル自体が見つからない場合に
45        // 「spl_autoload_register not working」が発生する一般的な原因です。
46        error_log("クラス '{$className}' のオートロードに失敗しました。ファイルが '{$filePath}' に見つかりません。");
47        // $throw が true (デフォルト) の場合、PHPは通常、致命的なエラー (Class not found) をスローします。
48    }
49}, true, true); // 2番目の 'true' は $throw (見つからない場合に例外をスローするかどうか)、
50              // 3番目の 'true' は $prepend (オートローダーをスタックの先頭に追加するかどうか) です。
51
52// --- この例を単体で動作可能にするため、ダミークラスファイルの内容を作成します ---
53// 実際のシナリオでは、'src/MyClass.php' は独立したファイルとして存在します。
54$myClassContent = <<<'PHP_CLASS'
55<?php
56class MyClass
57{
58    public function __construct()
59    {
60        echo "MyClass のインスタンスが作成されました。\n";
61    }
62
63    public function getMessage(): string
64    {
65        return "これはオートロードされた MyClass からのメッセージです。";
66    }
67}
68PHP_CLASS;
69
70// `src` ディレクトリが存在しない場合は作成します
71if (!is_dir(BASE_DIR)) {
72    mkdir(BASE_DIR, 0777, true);
73}
74
75// デモンストレーション用にダミークラスファイルを作成します。
76// 実際のアプリケーションでは、このファイルはプロジェクト構造の一部として存在します。
77$classFilePath = BASE_DIR . 'MyClass.php';
78if (!file_exists($classFilePath)) {
79    file_put_contents($classFilePath, $myClassContent);
80    echo "ダミーファイルを作成しました: " . $classFilePath . "\n";
81}
82
83echo "\n--- クラスのオートロードを実演します ---\n";
84
85// PHP は MyClass のインスタンスを作成しようとします。
86// MyClass がまだ定義されていないため、`spl_autoload_register` に登録されたコールバックが呼び出されます。
87try {
88    $myObject = new MyClass();
89    echo $myObject->getMessage() . "\n";
90} catch (Throwable $e) {
91    echo "エラーが発生しました: " . $e->getMessage() . "\n";
92}
93
94echo "\n--- オートロードの失敗を実演します (意図的) ---\n";
95
96// 次に、存在しないクラスをロードしようとすることで、「not working」のシナリオをシミュレートします。
97try {
98    echo "NonExistentClass のインスタンス化を試みます...\n";
99    // このクラスは存在しないため、オートローダーはファイルを読み込めず、
100    // 致命的なエラー (Class not found) が発生するはずです。
101    $nonExistentObject = new NonExistentClass();
102    echo "NonExistentClass が正常にインスタンス化されました (予期せぬ動作)。\n";
103} catch (Throwable $e) {
104    echo "予期されたエラーをキャッチしました: " . $e->getMessage() . "\n";
105    echo "これは、オートローダーが 'NonExistentClass' を見つけられなかったことを示しており、\n";
106    echo "\$throw が true の場合に致命的なエラーにつながります。\n";
107}
108
109// デモンストレーション後にダミーファイルをクリーンアップしたい場合 (オプション)
110// unlink($classFilePath);
111// rmdir(BASE_DIR); // ディレクトリ内に他のファイルがあると失敗する可能性があります
112
113echo "\nオートロードのデモンストレーションが完了しました。\n";

spl_autoload_registerは、PHPで未定義のクラスが使われた際に、自動的にそのクラスファイルを読み込むための関数です。手動でのrequire文を減らし、コードの保守性を高めます。

第一引数$callbackには、クラス名を受け取り、そのクラスファイルを読み込む処理を記述した関数を指定します。クラス名を基にファイルパスを生成し、require_onceなどで読み込みます。

第二引数$throwはオートロード失敗時にPHPが例外をスローするか（デフォルトtrue）、第三引数$prependは既存リストの先頭に追加するか（デフォルトfalse）を真偽値で指定します。戻り値は登録の成否を表すboolです。

サンプルコードは、カスタムオートロード関数を登録し、MyClassのインスタンス化時にsrc/MyClass.phpが自動的に読み込まれる例です。「spl_autoload_register not working」という問題は、オートロード関数がクラスファイルを正しく見つけられない場合に発生します。ファイルパスの誤りやファイルの不在が原因で、$throwがtrueであればエラーとして顕在化し、問題特定に役立ちます。