PHPの for / foreach 完全攻略：エンジニアのための徹底解説

対象は PHP 8.1+（可能なら 8.2/8.3）です。
PSR‑12/PSR‑3/PSR‑7/PSR‑15 の思想（責務分離・出力境界の明確化）を前提にしています。

1. for / foreach の基本的な使い方

for 文は、初期化、継続条件、更新の3つの式を明示することで、数値や添字による反復を正確に表現します。C言語由来の構文のため、読み手の予測可能性が高く、添字の厳密な制御（スキップ、逆順、ステップ幅の変更）が容易です。配列長をループ条件に使う際には、count() の呼び出しオーバーヘッドを避けるため、事前に変数にキャッシュするのが良い習慣です。

// NG: count() を毎回呼ぶ
for ($i = 0; $i < count($arr); $i++) {
    // ...
}

// OK: count() を事前にキャッシュ
for ($i = 0, $len = count($arr); $i < $len; $i += 2) {
    // 偶数インデックスのみ処理
    process($arr[$i]);
}

foreach 文は、PHPの「配列＝ハッシュテーブル＋順序」という特性、そして Traversable/Iterator を介したコレクション反復に最適化された構文です。foreach ($xs as $x) は「コレクションから要素を順に取り出す」という意図を直接的に表現するため、添字が不要な場合はこれを第一選択とし、キーも必要な場合は as $k => $v を使い、配列・ArrayObject・任意の IteratorAggregate に透過的に対応できます。

foreach ($users as $id => $user) {
    // $id はキー、$user は値
    $user->notify();
}

重要なポイントは、for は “数・添字” を回すのに向き、foreach は “要素” を回すのに向くという役割分担です。可読性、誤用リスク、意図の明確さから、まず foreach を選ぶのが現場の健全な初期判断になります。

2. 応用的な使い方：参照・巨大配列・イテレータ・ネスト回避

2.1 参照渡しによる破壊的更新（& の正しい使いどころ）

foreach ($arr as &$v) は、元配列をインプレースで書き換える意図を明確にする場合にのみ使います。
PHP 7+ の Copy-On-Write 最適化により、速度面でのメリットは限定的です。参照の持ち越しによるバグ（ループ後も $v が参照のまま残る）を防ぐため、ループ後には必ず unset($v); を実行して参照を解除する必要があります。

foreach ($prices as &$p) {
    $p = round($p * 1.1, 2);
}
unset($p); // 重要：参照解除（次の foreach で事故るのを防ぐ）

2.2 ジェネレータ（yield）で“配列にしない”という選択

巨大なデータを扱う場合、「全部メモリに載せない」ことが最大の最適化になるケースが多いです。yield を使うジェネレータは、イテレータを安価に定義できるため、1億行のCSVの逐次処理やデータベース結果のストリーミングに威力を発揮します。

function readLines(string $path): Generator {
    $fp = fopen($path, 'rb');
    try {
        while (!feof($fp)) {
            yield fgets($fp);
        }
    } finally {
        fclose($fp);
    }
}

foreach (readLines('/var/log/app.log') as $line) {
    // 行ごとに処理、ピークメモリは一定に保たれる
}

2.3 ネスト回避：高階関数とクエリオフロード

二重三重ループは最適化余地のサインです。

• 集約は可能なら DB（SQL）や検索基盤へオフロード
• どうしてもアプリ側なら、インデックス化（array_column＋array_combine） とハッシュ参照でネストを解消
• array_map/array_filter/array_reduce で“何をしているか”を宣言的に表現（副作用を減らす）

$byId = array_column($users, null, 'id'); // id => user の辞書
$total = array_reduce($orders, fn($acc, $o) => $acc + $byId[$o->userId]->weight, 0);

2.4 SPL / Iterator 経由の拡張性

ArrayIterator, RecursiveIteratorIterator, CallbackFilterIterator などを組むと、条件付きの深さ優先走査や遅延フィルタリングをforeach のまま表現できます。
業務ドメインに合わせた IteratorAggregate を作り、“回し方”をオブジェクトに隠蔽するのは堅牢な設計です。

3. 代案：while / do‑while, 高階関数, ディスパッチ表, 並列

3.1 while / do‑while（条件主導・1回は必ず実行）

• while は「条件が真の間」回す。for より前処理/後処理の自由度が高い反面、無限ループ事故の温床。
• do‑while は最低1回実行を保証。ユーザー入力ループなどで使い分けます。

do {
    $line = fgets($fp);
    // …
} while ($line !== false);

3.2 高階関数群（array_map/array_filter/array_reduce）

array_map/array_filter/array_reduce は、副作用のない変換を宣言的に記述できるため、テストや並列化の観点で優れています。PHP 8.1+ の JIT（Just-In-Time）コンパイラが有効な環境では、シンプルなラムダ呼び出しのオーバーヘッドはほとんどなく、foreach と同等以上の性能を発揮する場合があります。

$actives = array_values(array_filter($users, fn($u) => $u->active));
$names   = array_map(fn($u) => $u->name, $actives);

3.3 ディスパッチ表（配列によるルックアップ）

条件分岐をO(1) の辞書参照に落とす。多分岐の if/else/switch を除去し、foreach の中身を最小化します。

$handlers = [
    'A' => fn($x) => processA($x),
    'B' => fn($x) => processB($x),
];
foreach ($items as $it) {
    ($handlers[$it->type] ?? $default)($it);
}

3.4 並列（プロセス/拡張）

標準 PHP は並列が得意ではありませんが、プロセス分割（symfony/process + 仕事分割）や Swoole/Amp/ReactPHP でI/O の同時進行を実現できます。
巨大バッチはOS レベルの並列（プロセスプール）＋ジェネレータの分割供給が実務解です。

4. 実測ベンチマーク（PHP 8.3）と解釈（現場の意思決定に直結）

条件：CLI / OPcache CLI 有効 / JIT なし / 100万要素 int 配列 / I/O なし

■ 計測スクリプト

<?php
declare(strict_types=1);

// 設定
const N = 1_000_000;
$arr = range(1, N);

// 高分解能タイマ
function t(callable $fn, int $repeat = 3): float {
    $best = INF;
    for ($i=0; $i<$repeat; $i++) {
        $t0 = hrtime(true);
        $fn();
        $dt = (hrtime(true) - $t0) / 1e9;
        if ($dt < $best) $best = $dt;
    }
    return $best;
}

// for（count を毎回呼ぶ）
$for_count_each = t(function() use ($arr) {
    $sum = 0;
    for ($i = 0; $i < count($arr); $i++) {
        $sum += $arr[$i];
    }
});

// for（count 結果をキャッシュ）
$for_cached_len = t(function() use ($arr) {
    $sum = 0;
    for ($i = 0, $len = count($arr); $i < $len; $i++) {
        $sum += $arr[$i];
    }
});

// foreach（値渡し）
$foreach_value = t(function() use ($arr) {
    $sum = 0;
    foreach ($arr as $v) {
        $sum += $v;
    }
});

// foreach（参照渡し／書き換えなし）
$foreach_ref_no_write = t(function() use ($arr) {
    $sum = 0;
    foreach ($arr as &$v) {
        $sum += $v;
    }
    unset($v);
});

// foreach（参照渡しで書き換えあり）
$foreach_ref_write = t(function() use ($arr) {
    foreach ($arr as &$v) {
        $v += 1;
    }
    unset($v);
});

// array_map（合計を返す形に包む）
$array_map = t(function() use ($arr) {
    $out = array_map(static fn($v) => $v + 1, $arr);
});

// ジェネレータ（逐次供給→foreach）
function gen(array $arr): Generator {
    foreach ($arr as $v) yield $v;
}
$generator_foreach = t(function() use ($arr) {
    $sum = 0;
    foreach (gen($arr) as $v) {
        $sum += $v;
    }
});

// while（インデックス）
$while_index = t(function() use ($arr) {
    $sum = 0; $i = 0; $len = count($arr);
    while ($i < $len) {
        $sum += $arr[$i++];
    }
});

// 結果表示
$rows = [
    ['for (count毎回)', $for_count_each],
    ['for (countキャッシュ)', $for_cached_len],
    ['foreach (値渡し)', $foreach_value],
    ['foreach (&参照, 書換なし)', $foreach_ref_no_write],
    ['foreach (&参照, 書換あり)', $foreach_ref_write],
    ['array_map (+1)', $array_map],
    ['generator→foreach', $generator_foreach],
    ['while (index)', $while_index],
];
usort($rows, fn($a,$b) => $a[1] <=> $b[1]);

printf("%-26s | %9s\n", 'Case', 'sec');
echo str_repeat('-', 40), "\n";
foreach ($rows as [$name, $sec]) {
    printf("%-26s | %9.6f\n", $name, $sec);
}

実行コマンド例
php -d opcache.enable_cli=1 bench_loops.php

以下のベンチマーク結果は、特定の環境下の一例に過ぎず、PHPのバージョンやJITの有無によって変動します。

中央値の一例（環境差あり）

解釈（重要な順）

1. for (count毎回) は明確に遅い → 必ず $len = count($arr) をキャッシュ。
2. for（lenキャッシュ） と foreach（値渡し） は実質同等 → 可読性/意図で選ぶ。添字が要るなら for。
3. 参照 foreach はオーバーヘッド＋安全性低下 → 破壊更新に限定。unset($v) を必ず。
4. array_map は遅いが“副作用なしの宣言”が武器 → ホットパス外やテスト容易性優先で採用。
5. ジェネレータは小規模では不利だが大規模で圧勝 → 「配列化しない」ことでメモリを一定に保てる。

最終指針

• デフォルト：foreach（値渡し）。
• 添字やステップ制御が必要：for（count キャッシュ）。
• 巨大データ：ジェネレータ＋foreach。
• 副作用なしを表明：array_map/filter/reduce。
• 破壊更新：foreach 参照（&）だが安全策必須。
• パフォーマンスはアルゴリズム・I/O 削減が支配的。ループ構文の差は二次的。

5. バグ回避と可読性の鉄則（現場のチェックリスト）

• count() はキャッシュしましょう。
• foreach (&$v) を使ったら、必ず unset($v) を実行しましょう。
• ループ中に配列自体を unset/push しないようにしましょう。
• ビジネスロジックを関数化し、ループ本体は3〜5行に抑えましょう。
• 巨大なデータは “配列にしない”（ジェネレータ/ストリーム）ことを基本としましょう。
• プロファイラ（Blackfire/Xdebugなど）でボトルネックを実測し、感覚ではなくデータに基づいて判断しましょう。

6. サンプル：実務パターン別コード（良い例／悪い例）

6.1 良い例：辞書化＋単一走査

// NG: ネストして O(n*m)
foreach ($orders as $o) {
    foreach ($users as $u) {
        if ($u->id === $o->userId) { /* ... */ }
    }
}

// OK: 事前に辞書を作って O(n)
$byId = array_column($users, null, 'id');
foreach ($orders as $o) {
    $u = $byId[$o->userId] ?? null;
    if ($u) { /* … */ }
}

6.2 良い例：ジェネレータで CSV を加工しながら吐く

function rows(string $csv): Generator {
    $f = new SplFileObject($csv);
    $f->setFlags(SplFileObject::READ_CSV | SplFileObject::SKIP_EMPTY);
    foreach ($f as $row) {
        if ($row === [null]) continue;
        yield $row;
    }
}

foreach (rows('input.csv') as [$id, $name, $age]) {
    echo implode(',', [$id, strtoupper($name), $age]), "\n";
}

6.3 悪い例：参照の持ち越しバグ

foreach ($a as &$x) { /* … */ }
foreach ($b as $y) { $y = $x; } // $x が参照のまま残り、意図せず書き換えが波及

7. 結論

• 読みやすさと安全性を最優先 → まず foreach（値渡し）。
• 数値・添字制御が要件 → for（count キャッシュ）。
• メモリ圧とスループット → ジェネレータ＋ストリームで配列化回避。
• 副作用なしの変換 → 高階関数で意図を宣言。
• 速度は実測で判断。ループ構文差より前処理・データ構造・I/Oが効く。

あわせて読みたい　～徹底解説シリーズ～

あわせて読みたい

PHPの echo と if を完全攻略：エンジニアのための徹底解説 – ぷろぐらの森

あわせて読みたい

一次元・多次元・連想配列を極める：エンジニア向け徹底解説 – ぷろぐらの森

おすすめ本を紹介！

あわせて読みたい

【2025年版】おすすめプログラミング本10選｜初心者〜中級者編 – ぷろぐらの森