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Generator の yield from を do-while ループの中で使ったら死んだ

2024/03/28に公開
PHP
generator
yield
tech

問題

$response = $this->client->getMembers(); において，結果は以下のような応答になるとします。一覧取得系の Web API でよくある形です。

// 1ページ目
/* $response->members()    #=> */ [new Member(id: 1), new Member(id: 2)];
/* $response->nextCursor() #=> */ 'xxx';

// 2ページ目
/* $response->members()    #=> */ [new Member(id: 3), new Member(id: 4)];
/* $response->nextCursor() #=> */ null;

このとき，以下のコードは何が問題でしょうか？どこをどう直すべきでしょうか？

/**
 * ページネーションしながら全てのメンバーを遅延処理で取得します。
 * 
 * @return Generator<int, Member> 
 */
public function members(): Generator
{
    // カーソルの初期値は NULL
    $cursor = null;
    do {
        // 現在のカーソルにおけるページを取得
        $response = $this->client->getMembers($cursor);
        // 現在のページのメンバー一覧を返す
        yield from $response->members();
    } while ($cursor = $response->nextCursor()); // 次のカーソルが取れる間は継続
}

回答

 /**
  * ページネーションしながら全てのメンバーを遅延処理で取得します。
  * 
  * @return Generator<int, Member> 
  */
 public function members(): Generator
 {
     // カーソルの初期値は NULL
     $cursor = null;
     do {
         // 現在のカーソルにおけるページを取得
         $response = $this->client->getMembers($cursor);
         // 現在のページのメンバー一覧を返す
-        yield from $response->members();
+        foreach ($response->members() as $member) {
+            yield $member;
+        }
     } while ($cursor = $response->nextCursor()); // 次のカーソルが取れる間は継続
 }

解説

実はPHP 公式マニュアルでも触れられてはいます[1]。ここではこれを噛み砕き，今回の問題に合わせて説明してみます。

PHP の array は全て言語仕様上は連想配列

他の多くの言語では区別されている部分ですが， PHP ではリストと連想配列をどちらも array として扱っています。PHP の最大の特徴の 1 つですね。

yield from に配列を与えると連想配列としてのキーも列挙される

yield from [new Member(id: 1), new Member(id: 2)];
yield from [new Member(id: 3), new Member(id: 4)];

これを分解するとどうなるでしょうか？こうでしょうか？

yield new Member(id: 1);
yield new Member(id: 2);
yield new Member(id: 3);
yield new Member(id: 4);

…いいえ，こうなります。

yield 0 => new Member(id: 1);
yield 1 => new Member(id: 2);
yield 0 => new Member(id: 3);
yield 1 => new Member(id: 4);

もし PHP がリストと連想配列を区別する言語であれば，以下のようにジェネレータの型も（言語レベルで）区別して 2 つ用意されたかもしれません。

正格評価データ型 遅延評価データ型
リスト Generator<TValue>
連想配列 Generator<TKey, TValue>

ところが，実際は Generator<TKey, TValue> （ジェネリクスは言語レベルでは存在しない）の 1 つのみです。 リストとして使っているつもりの配列を yield from に食わせたらキーつきで列挙されてしまいます。

一方で，修正後のようにキーを省略して yield を書くと，複数回呼ばれても連番として一貫性のあるキーを割り振ってくれるようになります。

foreach ($response->members() as $member) {
    yield $member;
}

yield 0 => new Member(id: 1);
yield 1 => new Member(id: 2);
yield 2 => new Member(id: 3);
yield 3 => new Member(id: 4);

修正前のコードで引き起こされる問題

もし修正前のコードを書いたとしても，途中で一回も配列変換せずに Generator として最後まで使う場合は問題ありません。

foreach ($this->members() as $i => $member) {
    echo "{$i}: Member({$member->id})\n";
}

0: Member(1)
1: Member(2)
0: Member(3)
1: Member(4)

一度でも配列に変換しようものなら，結果は後勝ちで上書きされてしまいます。

$items = iterator_to_array($this->members());

$items = [...$this->members()]; // シンタックスシュガー

0: Member(3)
1: Member(4)

1 つのジェネレータ関数の中で yield from が繰り返し呼ばれる場合，キーの重複に気を配りましょう。

脚注

  1. PHP: ジェネレータの構文 - Manual # yield from によるジェネレータの委譲 ↩︎

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