はじめに (対象読者・この記事でわかること)

この記事は、PHPで多次元配列を扱う実務経験があるエンジニア、あるいは配列操作に不安を抱えている初心者・中級者向けに書かれています。配列の階層やキー名が毎回変わっても、数値または文字列といったスカラー値だけを抽出・加工したいケースは多く、手間のかかる条件分岐を書きたくないという悩みが頻出します。本記事を読むことで、再帰関数や組み込みイテレータを使って、キーや深さに依存しない「スカラーのみ」を安全に取得し、必要な処理を一括で適用できるようになります。また、パフォーマンスやエラー回避のポイントも併せて解説します。

前提知識

この記事を読み進める上で、以下の知識があるとスムーズです。

  • PHPの基本文法（変数、配列、関数定義など）
  • 再帰処理やコールバック関数の概念
  • Composer が利用できる環境（任意）

多次元配列でスカラーだけを扱う背景と課題

PHP の配列はキーが数値でも文字列でも自由に組み合わせられ、さらに配列の要素として別の配列を入れ子にできるため、多次元配列は非常に柔軟です。その一方で、実務で扱うデータは外部 API のレスポンスや JSON デコード結果など、階層構造が不規則でキー名が毎回異なることが普通です。たとえば次のような配列があります。

Php

$data = [
    'user' => [
        'id' => 123,
        'name' => 'Taro',
        'profile' => [
            'age' => 28,
            'email' => 'taro@example.com',
            'tags' => ['php', 'backend']
        ],
        'settings' => null,
    ],
    'meta' => [
        'request_id' => 'abcd-1234',
        'timestamp' => 1693400000,
        'debug' => false,
    ],
];

この配列では、null や false も含まれていますが、数値または文字列だけを対象に何らかの加工（例：エスケープ、HTML エンコード）を行いたいことがあります。課題は次の三点です。

  1. 階層が不定：$data['user']['profile']['tags'][0] のように深さが変わる。
  2. キー名が毎回異なる：user, meta, request_id など固定ではない。
  3. スカラーの判定が必要：配列、オブジェクト、null、false などは除外したい。

これらを手作業で if 文を多数書くのは保守性が低く、エラーも起きやすいです。そこで、再帰的に配列を走査し、is_scalar() が true になる要素だけをピックアップする汎用的な手法を提案します。

具体的な手順や実装方法

以下のセクションでは、実際に使えるコード例とともに、ステップごとに解説します。主に 2 つのアプローチを紹介します。

  • 再帰関数を自作して走査する方法
  • RecursiveIteratorIterator と RecursiveArrayIterator を組み合わせた標準イテレータ活用法

どちらも キーや深さに依存しない 形でスカラーだけを抽出でき、コールバックで任意の処理を付加可能です。

ステップ1：再帰関数でスカラー要素だけを抽出

まずは最もシンプルな実装です。再帰的に配列を走査し、スカラーであれば結果配列に格納します。

Php

/**
 * 多次元配列からスカラー値だけを抽出する再帰関数
 *
 * @param array $input 元配列
 * @param array $result 参照渡しで結果を格納
 */
function extractScalars(array $input, array &$result = [])
{
    foreach ($input as $key => $value) {
        if (is_array($value)) {
            // 配列なら再帰呼び出し
            extractScalars($value, $result);
        } elseif (is_scalar($value)) {
            // スカラーなら結果に格納（キーは保持したい場合は $key も保存）
            $result[$key] = $value;
        }
        // null, object, resource などは無視
    }
}

// 使用例
$scalars = [];
extractScalars($data, $scalars);
print_r($scalars);

ポイント解説

  1. is_scalar() は 整数・浮動小数点数・文字列・ブール を判定し、配列・オブジェクト・リソースは除外します。null はスカラーとみなされないので自動的に除外されます。
  2. 結果配列 $result に対して参照渡し (&$result) を使うことで、再帰呼び出しごとに同一の配列へ追加できます。
  3. キーは元の配列のキーをそのまま使用しています。キーが重複した場合は後に出現したものが上書きされます。キーの衝突を防ぎたい場合は、$result[] = $value; のようにインデックス配列に変えるか、$result[$key] = $value; の前に重複チェックを入れます。

応用：コールバックで「加工」も同時に行う

抽出したスカラーに対して何らかの処理（例：HTML エスケープ）を同時に行いたいケースがあります。その場合はコールバック関数を受け取る形にします。

Php

function walkScalars(array $input, callable $callback, array &$result = [])
{
    foreach ($input as $key => $value) {
        if (is_array($value)) {
            walkScalars($value, $callback, $result);
        } elseif (is_scalar($value)) {
            $result[$key] = $callback($value, $key);
        }
    }
}

// エスケープ例
$escaped = [];
walkScalars($data, function ($v, $k) {
    return is_string($v) ? htmlspecialchars($v, ENT_QUOTES, 'UTF-8') : $v;
}, $escaped);
print_r($escaped);

ステップ2：標準イテレータで同等の処理を実装

PHP 標準ライブラリの RecursiveIteratorIterator と RecursiveArrayIterator を組み合わせれば、自前の再帰ロジックを書かずに 同様の走査が可能です。イテレータは内部的にスタックを管理するため、深い階層でも安全に処理できます。

Php

function extractScalarsWithIterator(array $input): array
{
    $iterator = new RecursiveIteratorIterator(
        new RecursiveArrayIterator($input),
        RecursiveIteratorIterator::SELF_FIRST
    );

    $result = [];

    foreach ($iterator as $key => $value) {
        // 配列の場合はスキップ（RecursiveIterator が自動で子要素に入るため）
        if (is_array($value)) {
            continue;
        }

        if (is_scalar($value)) {
            // キーは「フラット化」したものを使用
            $flatKey = implode('.', iterator_to_array($iterator->getDepth()));
            // ここでは単純に元キーで保存
            $result[$key] = $value;
        }
    }

    return $result;
}

// 使用例
$scalarsIter = extractScalarsWithIterator($data);
print_r($scalarsIter);

ポイント解説

  1. RecursiveArrayIterator は配列に対して再帰的にイテレートできるラッパーです。RecursiveIteratorIterator がその上に乗り、深さに応じた走査を行います。
  2. SELF_FIRST オプションにすると、親要素も先に取得できるため、キーの階層情報を取得しやすくなります（上記例では簡易的にキーだけ保存しています）。
  3. iterator_to_array($iterator->getDepth()) のように深さ情報を取得すれば、user.profile.age のような「ドット区切り」キーを生成して保存でき、後続の検索やマッピングに便利です。

コールバック版イテレータ

イテレータ版でもコールバックで加工できます。array_map のように書くと見た目がすっきりします。

Php

function walkScalarsWithIterator(array $input, callable $callback): array
{
    $iterator = new RecursiveIteratorIterator(
        new RecursiveArrayIterator($input),
        RecursiveIteratorIterator::SELF_FIRST
    );

    $result = [];

    foreach ($iterator as $key => $value) {
        if (is_array($value)) {
            continue;
        }
        if (is_scalar($value)) {
            $result[$key] = $callback($value, $key);
        }
    }

    return $result;
}

// 例: 文字列だけを upper case に変換
$uppercased = walkScalarsWithIterator($data, function ($v) {
    return is_string($v) ? strtoupper($v) : $v;
});
print_r($uppercased);

ハマった点やエラー解決

現象 原因 解決策
Invalid argument supplied for foreach() 再帰関数に配列でない値が渡された 関数冒頭で if (!is_array($input)) return; を追加
キーが重複して上書きされる フラット化した結果、同名キーが複数階層に出現 結果配列をインデックス配列にしたり、$result[] = ['key' => $keyPath, 'value' => $value]; のようにパス情報も保存
深い階層でスタックオーバーフロー 再帰呼び出しが極端に深い（>1000） RecursiveIteratorIterator に切り替えるか、ini_set('xdebug.max_nesting_level', 2000); で一時的に対策
null が結果に混入 is_scalar(null) が false だが、カスタムロジックで null 判定を外した if (is_scalar($value) || $value === null) のように条件を明示的に書く

解決策まとめ

  • シンプルな再帰関数は可読性が高く、柔軟にコールバックを組み込める。小規模・中規模のデータに最適。
  • 標準イテレータは深い階層や大量データでも安定して動作し、キーのフラット化が簡単。パフォーマンスが要求される場面で有効。
  • キー衝突を防ぐために「パス情報（ドット区切り）」を保存すると、後続の検索やマッピングが楽になる。
  • エラーハンドリングは is_array のチェックや null 判定を明示的に入れるだけで、ほとんどのケースで対応できる。

まとめ

本記事では、階層やキーが不定な多次元配列から、数値・文字列といったスカラー値だけを抽出し、任意の処理を安全に適用する方法を解説しました。

  • 再帰関数 extractScalars / walkScalars により、シンプルかつコールバック対応の実装が可能。
  • RecursiveIteratorIterator と RecursiveArrayIterator を組み合わせると、深い階層でもスタックオーバーフローを回避しつつフラットキー取得が容易になる。
  • キー衝突や null、false の扱いなど、実務で遭遇しやすい落とし穴とその対策をまとめました。

これらのテクニックを活用すれば、外部 API のレスポンスや JSON デコード結果といった構造が不安定なデータでも、安定してスカラーだけを処理できるようになります。次回は、取得したスカラーを データベース一括更新や CSV エクスポートに応用する方法を紹介する予定です。

参考資料