はじめに

PHPには、いくつかの定義済みインターフェースがあります。その中でも特に、以下のインターフェースを実装することで、オブジェクトを配列のように振る舞わせることが可能です。

Traversable
Iterator
IteratorAggregate
ArrayAccess
Countable

これらのインターフェースを満足させる方法を見ていきます。

Traversable

Traversableインターフェースは、foreach文でループ可能にするためのインターフェースです。しかし、Traversableはこれは内部エンジンのインターフェイスであり、PHP スクリプト内で実装することはできません。かわりにTraversableを実装したIteratorかIteratorAggregateを使用する必要があります。

<?php

// Fatal error: Class SomeClass must implement interface Traversable as part of either Iterator or IteratorAggregate in Unknown on line 0
class SomeClass implements Traversable
{

}

概要

抽象インターフェースですので、メソッドはありません。
php Traversable { }

Iterable型

arrayまたはTraversableを実装したクラスは、疑似型Iterableとして扱われます。
Iterable型は例えば関数の引数の型指定として利用できます。関数の引数の型にIterable型が指定されている場合、安全にforeach文で利用することができます。


function foo(iterable $iterable) {
    foreach ($iterable as $value) {
        // ...
    } 
}

また、関数is_iterableは変数の型がIterableかチェックします。

Iterator

前述の通り、Iteratorインターフェースは抽象インターフェースTraversableを継承しており、このインターフェースを実装したクラスはforeach文でループ可能であることを表します。
Iteratorインターフェースを満足させるために、以下の5つのメソッドを実装する必要があります。

概要

Iterator extends Traversable {
/* メソッド */
abstract public current ( ) : mixed
abstract public key ( ) : scalar
abstract public next ( ) : void
abstract public rewind ( ) : void
abstract public valid ( ) : bool
}

Iteratorを継承したクラスの例

<?php

class MyIterator implements Iterator
{
  private $position = 0;
  private $values = [];

  public function __construct(...$values)
  {
    $this->values = $values;
  }

  // 参照している要素を先頭へ戻す
  public function rewind()
  {
    $this->position = 0;
  }

  // 現在参照している要素を返す
  public function current()
  {
    return $this->values[$this->position];
  }

  // 現在参照している要素のキーを返す
  public function key()
  {
    return $this->position;
  }

  // 次の要素を参照する
  public function next()
  {
    $this->position++;
  }

  // 現在参照している値が有効かどうか
  public function valid()
  {
    return isset($this->values[$this->position]);
  }
}

$iterator = new MyIterator('apple', 'banana', 'chocolate');

foreach ($iterator as $key => $value) {
  echo $key . ' ' . $value . PHP_EOL;
}

// 0 apple
// 1 banana
// 2 chocolate

IteratorAggregate

Iteratorインターフェースを実装するためには必要なメソッドが多く、少々面倒です。
IteratorAggregateは同じくTraversableインターフェースを継承していますが、こちらはItetatorに処理を委譲します。
そのため、実装するめそっでゃは別のイテレータを返すgetIterator()のみとシンプルになっています。

概要

IteratorAggregate extends Traversable {
/* メソッド */
abstract public getIterator ( ) : Traversable
}

ItetatorAggregateを実装したクラスの例

<?php

class MyIterator implements IteratorAggregate
{
  private $values = [];

  public function __construct(...$values)
  {
    $this->values = $values;
  }

  public function getIterator() 
  {
    return new ArrayIterator($this->values);
  }
}

$iterator = new MyIterator('apple', 'banana', 'chocolate');

foreach ($iterator as $key => $value) {
  echo $key . ' ' . $value . PHP_EOL;
}

// 0 apple
// 1 banana
// 2 chocolate

getIterator()の戻り値は、Traversableインターフェース型である必要があります。
この例ではシンプルなイテレータであるArrayIteratorを使用しましたが、SPLには、様々なイテレータが定義されています。

AppendIterator
ArrayIterator
CachingIterator
CallbackFilterIterator
DirectoryIterator
EmptyIterator
FilesystemIterator
FilterIterator
GlobIterator
InfiniteIterator
IteratorIterator
LimitIterator
MultipleIterator
NoRewindIterator
ParentIterator
RecursiveArrayIterator
RecursiveCachingIterator
RecursiveCallbackFilterIterator
RecursiveDirectoryIterator
RecursiveFilterIterator
RecursiveIteratorIterator
RecursiveRegexIterator
RecursiveTreeIterator
RegexIterator

https://www.php.net/manual/ja/spl.iterators.php

ArrayAccess

ArrayAccessインターフェースは、オブジェクトに対して配列形式でアクセスを可能にするインターフェースです。つまり、$obj['foo']のように要素を取得したり、$obj['foo']のように要素に値を設定できるということです。

ArrayAccessインターフェースを満足させるために、以下の4つのメソッドを実装する必要があります。

offsetGet
- 角括弧[]で要素を取得する際に呼ばれる
offsetSet()
- 角括弧[]で要素に値を設定する歳に呼ばれる
offsetExists()
- isset()やempty()に渡された時に呼ばれる
offsetUnset()
- unset()に渡された時に呼ばれる

実装

ArrayAccess {
/* メソッド */
abstract public offsetExists ( mixed $offset ) : bool
abstract public offsetGet ( mixed $offset ) : mixed
abstract public offsetSet ( mixed $offset , mixed $value ) : void
abstract public offsetUnset ( mixed $offset ) : void
}

ArrayAccessを実装したクラスの例

<?php

class Cart implements ArrayAccess
{
  private $items = [];

  public function __construct(array $items)
  {
    $this->items = $items;
  }

  public function offsetGet($offset)
  {
    echo 'offsetGet called!'. PHP_EOL;
    return isset($this->items[$offset]) ? $this->items[$offset] : null;
  }

  public function offsetSet($offset, $item)
  {
    echo 'offsetSet called!'. PHP_EOL;
      if (is_null($offset)) {
        $this->items[] = $item;
    } else {
        $this->items[$offset] = $item;
    }
  }

  public function offsetExists($offset)
  {
    echo 'offsetExists called!' . PHP_EOL;
    return isset($this->items[$offset]);
  }

  public function offsetUnset($offset)
  {
    echo 'offsetUnset called!' . PHP_EOL;
    unset($this->items[$offset]);
  }
}

$items = [
  'apple' => 150,
  'banana' => 100,
  'chocolate' => 200
];

$cart = new Cart($items);

echo $cart['apple'] . PHP_EOL;
$cart['doughnut'] = 120;
echo isset($cart['strawberry']) . PHP_EOL;
unset($cart['banana']);

print_r($cart);

実行結果

offsetGet called!
150
offsetSet called!
offsetExists called!
bool(false)
offsetUnset called!
Cart Object
(
    [items:Cart:private] => Array
        (
            [apple] => 150
            [chocolate] => 200
            [doughnut] => 120
        )

)

Countable

Countableインターフェースを実装したクラスは、関数count()で使用することができます。また、is_countableに渡すとtrueを返します。

Countableインターフェースを満足させるために、count()メソッドを実装する必要があります。

Countable {
/* メソッド */
abstract public count ( ) : int
}

Countableを実装したクラスの例

<?php

class MyCountable implements Countable
{
  private $values = [];

  public function __construct(...$values)
  {
    $this->values = $values;
  }

  public function count()
  {
    return count($this->values); 
  }
}

$countable = new MyCountable('apple', 'banana', 'chocolate');

echo count($countable);
var_dump(is_countable($countable));