【PHP8.x】SplDoublyLinkedList::serialize()メソッドの使い方
serializeメソッドの使い方について、初心者にもわかりやすく解説します。
基本的な使い方
serializeメソッドは、PHPのSplDoublyLinkedListクラスのインスタンスの状態を直列化（シリアライズ）するメソッドです。SplDoublyLinkedListは、両端から要素の追加や削除が可能な、柔軟なリスト構造を提供するクラスであり、キューやスタックとしても利用できます。このserializeメソッドの主な役割は、現在のSplDoublyLinkedListオブジェクトが保持しているすべての要素とその順序といった内部状態を、ファイルに保存したり、ネットワークを通じて他のシステムに転送したりできる形式に変換することです。
具体的には、オブジェクトの状態をバイト列（バイトストリーム）と呼ばれる一連のデータ形式に変換し、それを表現する文字列として返します。この変換された文字列は、プログラムの実行が終了した後も永続的に保存することが可能であり、後になって必要になった際にPHPのunserialize()関数と組み合わせて使用することで、元のSplDoublyLinkedListオブジェクトと完全に同じ状態をメモリ上に再構築できます。
これにより、データの永続化やプロセス間でのオブジェクトの状態共有が容易になります。serializeメソッドは、SplDoublyLinkedListオブジェクトの持つ複雑な情報を効率的に保存・転送するための重要な機能を提供しており、特にアプリケーションのデータを永続化したり、異なるプロセス間で通信したりするシナリオで活用されます。このメソッドは、クラスがSerializableインターフェースを実装している場合に、PHPのグローバルなserialize()関数がオブジェクトを直列化しようとする際に内部的に呼び出されることがあります。
構文(syntax)
1<?php 2$list = new SplDoublyLinkedList(); 3$list->push('要素1'); 4$list->push('要素2'); 5 6// SplDoublyLinkedList オブジェクトをシリアライズする構文 7$serializedString = serialize($list); 8?>
引数(parameters)
引数なし
引数はありません
戻り値(return)
string
SplDoublyLinkedList オブジェクトをシリアライズした文字列を返します。
サンプルコード
PHP: SplDoublyLinkedList::serialize()でserialize_precisionを理解する
1<?php 2 3// システムエンジニアを目指す初心者の方向けに、 4// SplDoublyLinkedList::serialize() メソッドがどのように動作し、 5// 特にPHPのini設定である 'serialize_precision' が浮動小数点数のシリアライズにどう影響するかを示します。 6 7// SplDoublyLinkedListは、PHPの標準拡張機能であるSPL (Standard PHP Library) に含まれるクラスで、 8// 双方向連結リストを実装しています。要素を効率的に追加、削除、アクセスできます。 9$list = new SplDoublyLinkedList(); 10 11// リストにいくつかの浮動小数点数を追加します。 12// これらの数値は、異なる精度設定でシリアライズされた際にどのように変化するかを観察するために使われます。 13$list->push(1.2345678901234567); // 約16桁の数値 14$list->push(M_PI); // PHPの円周率定数 (double型で約16桁の精度) 15$list->push(12345.67890123456789); // 長い小数点を持つ数値 16 17echo "--- SplDoublyLinkedList::serialize() と serialize_precision の影響 ---" . PHP_EOL; 18 19// 現在の 'serialize_precision' 設定を保存し、後で元の設定に戻します。 20// この設定は、PHPが浮動小数点数をシリアライズ（文字列に変換）する際の精度を決定します。 21// PHP 8ではデフォルトが -1 で、浮動小数点数の完全な精度を保持しようとします。 22$original_serialize_precision = ini_get('serialize_precision'); 23 24echo PHP_EOL . "◆ 元のリストの要素 (表示精度は18桁に統一): " . PHP_EOL; 25$index = 0; 26foreach ($list as $item) { 27 echo " 要素[" . $index++ . "]: " . sprintf("%.18f", $item) . PHP_EOL; 28} 29 30// --- 1. デフォルトの serialize_precision (-1) でシリアライズ --- 31// PHP 8のデフォルトである -1 は、可能な限り高い精度で浮動小数点数をシリアライズします。 32ini_set('serialize_precision', -1); 33echo PHP_EOL . "=== serialize_precision を -1 (デフォルト、高精度) に設定 ===" . PHP_EOL; 34echo "現在の serialize_precision: " . ini_get('serialize_precision') . PHP_EOL; 35 36// SplDoublyLinkedList::serialize() メソッドを呼び出し、リストの内容を文字列に変換します。 37$serialized_default_precision = $list->serialize(); 38echo "シリアライズ結果: " . $serialized_default_precision . PHP_EOL; 39 40// シリアライズされた文字列からリストをデシリアライズ（元のオブジェクトに復元）します。 41$unserialized_list_default = new SplDoublyLinkedList(); 42$unserialized_list_default->unserialize($serialized_default_precision); 43 44echo "デシリアライズ後の要素 (表示精度は18桁に統一): " . PHP_EOL; 45$index = 0; 46foreach ($unserialized_list_default as $item) { 47 echo " 要素[" . $index++ . "]: " . sprintf("%.18f", $item) . PHP_EOL; 48} 49 50 51// --- 2. 低い serialize_precision (例: 8) でシリアライズ --- 52// 精度を8桁に制限することで、浮動小数点数が丸められる様子を観察します。 53ini_set('serialize_precision', 8); 54echo PHP_EOL . "=== serialize_precision を 8 (低精度) に設定 ===" . PHP_EOL; 55echo "現在の serialize_precision: " . ini_get('serialize_precision') . PHP_EOL; 56 57$serialized_low_precision = $list->serialize(); 58echo "シリアライズ結果: " . $serialized_low_precision . PHP_EOL; 59 60// 低精度でシリアライズされた文字列をデシリアライズします。 61$unserialized_list_low = new SplDoublyLinkedList(); 62$unserialized_list_low->unserialize($serialized_low_precision); 63 64echo "デシリアライズ後の要素 (表示精度は18桁に統一): " . PHP_EOL; 65$index = 0; 66foreach ($unserialized_list_low as $item) { 67 echo " 要素[" . $index++ . "]: " . sprintf("%.18f", $item) . PHP_EOL; 68} 69echo "※元の値と比較して、小数点以下の精度が失われていることに注目してください。" . PHP_EOL; 70 71 72// --- 3. 高い serialize_precision (例: 20) でシリアライズ --- 73// デフォルトの -1 と同様に高精度でシリアライズされるはずですが、 74// 明示的な高い数値を設定した場合の挙動も確認します。 75ini_set('serialize_precision', 20); 76echo PHP_EOL . "=== serialize_precision を 20 (高精度) に設定 ===" . PHP_EOL; 77echo "現在の serialize_precision: " . ini_get('serialize_precision') . PHP_EOL; 78 79$serialized_high_precision = $list->serialize(); 80echo "シリアライズ結果: " . $serialized_high_precision . PHP_EOL; 81 82// 高精度でシリアライズされた文字列をデシリアライズします。 83$unserialized_list_high = new SplDoublyLinkedList(); 84$unserialized_list_high->unserialize($serialized_high_precision); 85 86echo "デシerialized_list_high後の要素 (表示精度は18桁に統一): " . PHP_EOL; 87$index = 0; 88foreach ($unserialized_list_high as $item) { 89 echo " 要素[" . $index++ . "]: " . sprintf("%.18f", $item) . PHP_EOL; 90} 91 92// 元の serialize_precision 設定に戻します。 93ini_set('serialize_precision', $original_serialize_precision); 94echo PHP_EOL . "◆ 元の serialize_precision ('" . $original_serialize_precision . "') に戻しました。" . PHP_EOL; 95 96// このコードは、SplDoublyLinkedList::serialize() が 97// PHPのグローバル設定である serialize_precision に依存して 98// 浮動小数点数の精度を決定することを示しています。 99// データをシリアライズして保存または転送する際には、特に浮動小数点数の精度に注意が必要です。 100 101?>
SplDoublyLinkedList::serialize()メソッドは、SplDoublyLinkedListオブジェクトが保持する要素を、文字列形式に変換（シリアライズ）する役割を持ちます。このメソッドは引数を取らず、シリアライズされたデータを文字列として返します。特にリスト内に浮動小数点数が含まれる場合、PHPのserialize_precisionという設定が、シリアライズされる浮動小数点数の精度に大きく影響します。serialize_precisionが-1（PHP 8のデフォルト値）の場合、浮動小数点数は可能な限り高い精度でシリアライズされ、デシリアライズ時に元の値が忠実に復元されます。しかし、この設定が小さい正の値（例えば8）に設定されると、浮動小数点数は指定された桁数で丸められてシリアライズされるため、デシリアライズ後に元の精度が失われる可能性があります。サンプルコードでは、serialize_precisionを-1、8、20といった異なる値に設定し、浮動小数点数がそれぞれどのようにシリアライズ・デシリアライズされ、その精度がどのように変化するかを具体的に示しています。これにより、データをシリアライズして保存や転送を行う際に、serialize_precisionの設定が浮動小数点数の正確性に影響することへの理解を深めることができます。
このコードは、SplDoublyLinkedList::serialize() メソッドが浮動小数点数をシリアライズする際の精度が、PHPの serialize_precision 設定によって大きく変わることを示しています。特に、この設定値が低い場合、元の浮動小数点数が丸められてしまい、デシリアライズ時に元の値とは異なるデータになる可能性があるため注意が必要です。データを保存したり、異なるシステム間でやり取りする際には、データの欠損を防ぐためにも、常に十分な精度を確保するか、送受信側で同じ serialize_precision 設定を用いるようにしてください。ini_set() 関数による設定変更は、現在のスクリプト実行中のみ有効な一時的なものであることも理解しておく必要があります。重要なデータのシリアライズには、精度に関する影響を事前に十分確認することが大切です。
PHP SplDoublyLinkedList のシリアライズとアンシリアライズ
1<?php 2 3/** 4 * SplDoublyLinkedList の serialize メソッドと unserialize 関数の使用例を示します。 5 * 6 * この関数は、SplDoublyLinkedList に要素を追加し、その状態を文字列にシリアライズし、 7 * その後、シリアライズされた文字列から元のリストの状態を復元する方法をデモンストレーションします。 8 */ 9function demonstrateSplDoublyLinkedListSerialization(): void 10{ 11 // 1. SplDoublyLinkedList のインスタンスを作成し、要素を追加します。 12 echo "--- 元のリストの作成と操作 ---" . PHP_EOL; 13 $originalList = new SplDoublyLinkedList(); 14 15 $originalList->push("Apple"); 16 $originalList->push("Banana"); 17 $originalList->unshift("Cherry"); // リストの先頭に要素を追加 18 19 echo "元のリストの要素数: " . $originalList->count() . PHP_EOL; 20 echo "元のリストの内容: "; 21 foreach ($originalList as $item) { 22 echo $item . " "; 23 } 24 echo PHP_EOL . PHP_EOL; 25 26 // 2. SplDoublyLinkedList::serialize() メソッドを使用してリストをシリアライズ（文字列化）します。 27 // このメソッドは、リストの内部状態を表す文字列を返します。 28 echo "--- リストのシリアライズ ---" . PHP_EOL; 29 $serializedString = $originalList->serialize(); 30 echo "シリアライズされた文字列: " . $serializedString . PHP_EOL . PHP_EOL; 31 32 // 3. unserialize() グローバル関数を使用して、シリアライズされた文字列からリストを復元します。 33 // unserialize 関数は、serialize されたデータから元の PHP の値を再構築します。 34 // SplDoublyLinkedList::serialize() が生成した文字列は、 35 // unserialize によって SplDoublyLinkedList オブジェクトとして正しく復元されます。 36 echo "--- リストのアンシリアライズと復元されたリストの操作 ---" . PHP_EOL; 37 $unserializedList = unserialize($serializedString); 38 39 // 復元されたオブジェクトが SplDoublyLinkedList のインスタンスであることを確認します。 40 if ($unserializedList instanceof SplDoublyLinkedList) { 41 echo "復元されたオブジェクトは SplDoublyLinkedList のインスタンスです。" . PHP_EOL; 42 echo "復元されたリストの要素数: " . $unserializedList->count() . PHP_EOL; 43 echo "復元されたリストの内容: "; 44 foreach ($unserializedList as $item) { 45 echo $item . " "; 46 } 47 echo PHP_EOL; 48 49 // 元のリストと復元されたリストは、内容が同じでも異なるオブジェクトインスタンスです。 50 echo "元のリストと復元されたリストは " . ($originalList == $unserializedList ? "同じ内容" : "異なる内容") . "ですが、"; 51 echo "厳密には " . ($originalList === $unserializedList ? "同じオブジェクト" : "異なるオブジェクト") . "です。" . PHP_EOL; 52 } else { 53 echo "エラー: オブジェクトが正しく復元されませんでした。" . PHP_EOL; 54 } 55} 56 57// デモンストレーション関数を実行します。 58demonstrateSplDoublyLinkedListSerialization(); 59 60?>
PHPでは、オブジェクトの現在の状態を文字列に変換して保存したり、ネットワーク経由で別の場所に送ったりする「シリアライズ」という機能があります。そして、そのシリアライズされた文字列から元のオブジェクトを再構築する「アンシリアライズ」という逆の処理も行えます。
SplDoublyLinkedList::serializeメソッドは、二重連結リストであるSplDoublyLinkedListオブジェクトの、現在の要素とその順序といった内部状態を文字列に変換する役割を持ちます。このメソッドは引数を必要とせず、リストの状態を表すstring型のデータを戻り値として返します。
一方、PHPのグローバル関数であるunserializeは、serializeメソッドによって生成された文字列を受け取り、その文字列から元のPHPの値を復元します。この場合、unserialize関数はシリアライズされた文字列からSplDoublyLinkedListオブジェクトを再構築して返します。
提供されたサンプルコードでは、この一連の流れが具体的に示されています。まず、SplDoublyLinkedListのインスタンスを作成し、複数の要素を追加します。次に、serializeメソッドを用いてこのリストの状態を文字列に変換します。最後に、その文字列をunserialize関数に渡すことで、元のリストと全く同じ内容を持つ新しいSplDoublyLinkedListオブジェクトが復元される様子を確認できます。これにより、プログラムのデータ構造を簡単に永続化（保存）したり、異なるシステム間でやり取りしたりすることが可能になります。
SplDoublyLinkedList::serializeはリストの状態を文字列に変換し、復元にはPHPのグローバル関数unserializeを使用します。復元されたオブジェクトは、元のオブジェクトと内容が同じでも、異なる新しいインスタンスとして扱われる点にご留意ください。最も重要な注意点は、unserializeを信頼できない外部からのデータに決して使用しないことです。悪意のあるデータは、任意コード実行などの深刻なセキュリティ脆弱性を引き起こす可能性があります。そのため、シリアライズされたデータの出所を常に厳重に確認し、信頼できる場合に限定して安全に利用してください。