diff --git a/src/Parser/AssignOpTrait.php b/src/Parser/AssignOpTrait.php
index dabef684..5fdb32b4 100644
--- a/src/Parser/AssignOpTrait.php
+++ b/src/Parser/AssignOpTrait.php
@@ -42,11 +42,24 @@ trait AssignOpTrait
         $tmp = $this->genTmpVarName();
         $this->addLocalVar($tmp, Type::VAR);
 
+        // 仅当目标是 php::Array 时使用 item/newItem：
+        //  - item(dim, true) 直接返回元素 zval 地址，赋值时能穿透 IS_REFERENCE 写回，
+        //    修复 $arr = [&$x] / $arr[] = &$x 这类数组元素引用的写回问题；
+        //  - 对于 ArrayAccess 对象(如 ArrayObject)或类型未知(VAR)的变量，item 不存在或语义不符，
+        //    必须继续使用 offsetSet（对象数组元素的引用写回由对象自身保证，编译器不负责）。
+        $isPhpArray = $this->getVarType($array) === Type::ARRAY;
+
         if ($left->dim === null) {
+            if ($isPhpArray) {
+                return $code . '((' . $tmp . ' = ' . $value . ', ' . "{$array}.newItem() = {$tmp}" . '), ' . $tmp . ')';
+            }
             return $code . '((' . $tmp . ' = ' . $value . ', ' . "{$array}.offsetSet(" . self::VALUE_NULL . ", {$tmp})" . '), ' . $tmp . ')';
         }
         $dim = $this->parseIdentifier($left->dim);
 
+        if ($isPhpArray) {
+            return $code . '((' . $tmp . ' = ' . $value . ', ' . "{$array}.item({$dim}, true) = {$tmp}" . '), ' . $tmp . ')';
+        }
         return $code . '((' . $tmp . ' = ' . $value . ', ' . "{$array}.offsetSet({$dim}, {$tmp})" . '), ' . $tmp . ')';
     }
 
@@ -828,7 +841,9 @@ trait AssignOpTrait
             $left = $this->parseIdentifier($expr->var);
             $rightExpr = $tmpVar . ' = ' . $this->emitStaticPropertyFetchRef($expr->expr, $expr);
         } elseif ($this->isArrayDimFetch($expr->expr)) {
-            $left = $this->parseIdentifier($expr->var);
+            // $left 已在函数开头通过 parseWritableIdentifier($expr->var) 正确计算，
+            // 这里不可再用 parseIdentifier() 覆盖，否则当左值是数组追加($arr[] = &$x)
+            // 或数组元素($arr[$k] = &$x)时会被当作读取而报错 "Cannot use [] for reading"。
             $array = $this->parseWritableIdentifier($expr->expr->var);
             if ($expr->expr->dim == null) {
                 $this->fatalError($expr, 'Cannot assign reference to array dim fetch without dim');
diff --git a/tests/compiler/ref/array-ref-assign-001.phpt b/tests/compiler/ref/array-ref-assign-001.phpt
new file mode 100644
index 00000000..3273f29e
--- /dev/null
+++ b/tests/compiler/ref/array-ref-assign-001.phpt
@@ -0,0 +1,29 @@
+--TEST--
+array reference assignment: append and element assignment write back through reference
+--FILE--
+<?php
+function main()
+{
+    $arr1 = [1, 2, 3];
+    $arr2 = [&$arr1[0]];
+    $arr2[0] = 123;
+    $arr2[] = &$arr1[1];
+    $arr2[1] = 456;
+    var_dump($arr1, $arr2);
+}
+?>
+--EXPECT--
+array(3) {
+  [0]=>
+  &int(123)
+  [1]=>
+  &int(456)
+  [2]=>
+  int(3)
+}
+array(2) {
+  [0]=>
+  &int(123)
+  [1]=>
+  &int(456)
+}
diff --git a/tests/compiler/ref/array-ref-assign-002.phpt b/tests/compiler/ref/array-ref-assign-002.phpt
new file mode 100644
index 00000000..025e6bad
--- /dev/null
+++ b/tests/compiler/ref/array-ref-assign-002.phpt
@@ -0,0 +1,34 @@
+--TEST--
+array reference assignment to element: $arr[$k] = &$v writes back through reference
+--FILE--
+<?php
+function main()
+{
+    $x = 10;
+    $y = 20;
+    $arr = [1, 2, 3];
+    $arr[0] = &$x;   // 覆盖已有元素为引用
+    $arr[5] = &$y;   // 新建元素为引用
+    $x = 100;
+    $y = 200;
+    var_dump($arr[0], $arr[5]); // 100, 200
+
+    // 通过元素引用写回
+    $arr[0] = 111;
+    $arr[5] = 222;
+    var_dump($x, $y); // 111, 222
+
+    // 嵌套：引用赋值到多维数组元素
+    $z = 7;
+    $m = [[1], [2]];
+    $m[0][0] = &$z;
+    $z = 77;
+    var_dump($m[0][0]); // 77
+}
+?>
+--EXPECT--
+int(100)
+int(200)
+int(111)
+int(222)
+int(77)