PHP内核探索:变量的存储

变量存储在一个HashTable实现的符号表里
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PHP中的变量类型和值是通过C语言实现的,内核具体是如何组织用户在PHP中定义的变量呢?

Hash Table在ZE内核中被广泛使用,PHP变量也正是存储在一个HashTable实现的符号表里。当在PHP中调用一个函数或者类时,内核会创建一个新的符号表,这也是为什么在函数中无法使用函数外部定义的变量的原因。因为他们分属两个符号表,一个当前作用域,一个全局作用域。

现在来看内核中是如何定义作用域的:

struct _zend_executor_globals {  
    //略  
    HashTable symbol_table;//全局变量的符号表  
    HashTable *active_symbol_table;//局部变量的符号表  
    //略  
};  

可以通过EG宏来访问变量符号表,EG(symbol_table)访问全局作用域的变量符号表,EG(active_symbol_table)访问当前作用域的变量符号表。

<?php  
$foo='bar';  
?> 

上面这段代码很简单,创建变量foo,并赋值bar。之后的PHP代码中就可以调用$foo变量了。现在看看PHP中定义的变量,内核中是如何实现的。伪代码:

zval* foo;  
MAKE_STD_ZVAL(foo);  
ZVAL_STRING(foo, "bar", 1);  
ZEND_SET_SYMBOL( EG(active_symbol_table), "foo", foo);  
  1. 第一步:创建一个zval结构,并设置类型。
  2. 第二步:赋值为bar。
  3. 第三步:将其加入当前作用域符号表,只有这样用户才能在PHP里使用这个变量。

通过简单的这三步,即可实现定义PHP变量。简单的原因,在于内核为我们提供了强大的宏。现在我们将宏分别展开。

MAKE_STD_ZVAL应用到的宏有:

#define     MAKE_STD_ZVAL(zv)               ALLOC_ZVAL(zv);INIT_PZVAL(zv)  
#define     ALLOC_ZVAL(z)                   ZEND_FAST_ALLOC(z, zval, ZVAL_CACHE_LIST)  
#define     ZEND_FAST_ALLOC(p, type, fc_type)       (p) = (type *) emalloc(sizeof(type))  
#define     INIT_PZVAL(z)                       (z)->refcount__gc = 1;(z)->is_ref__gc = 0;  

MAKE_STD_ZVAL(foo)展开后得到:

(foo) = (zval *) emalloc(sizeof(zval));  
(foo)->refcount__gc = 1;  
(foo)->is_ref__gc = 0;

可以看出,MAKE_STD_ZVAL做了三件事:分配内存、初始化zval结构中的refcount、is_ref。

ZVAL_STRING应用到的宏有:

#define ZVAL_STRING(z, s, duplicate) {  \  
        const char *__s=(s);            \  
        Z_STRLEN_P(z) = strlen(__s);    \  
        Z_STRVAL_P(z) = (duplicate?estrndup(__s, Z_STRLEN_P(z)):(char*)__s);\  
        Z_TYPE_P(z) = IS_STRING;        \  
    }  
#define Z_STRLEN_P(zval_p)      Z_STRLEN(*zval_p)  
#define Z_STRLEN(zval)          (zval).value.str.len  
#define Z_STRVAL_P(zval_p)      Z_STRVAL(*zval_p)  
#define Z_STRVAL(zval)          (zval).value.str.val  
#define Z_TYPE_P(zval_p)            Z_TYPE(*zval_p)  
#define Z_TYPE(zval)            (zval).type  
#define IS_STRING               6  

展开后得到:

const char *__s=("foo");  
(foo).value.str.len=strlen(__s);  
(foo).value.str.val=(duplicate?estrndup(__s, (zval).value.str.len):(char*)__s);  
(foo).type=6;

ZVAL_STRING做的工作是设置数据类型并赋值。

ZEND_SET_SYMBOL这里只展开一部分宏,因为它展开后过于复杂。

# define EG(v) (executor_globals.v)

展开部分后得到:

ZEND_SET_SYMBOL(executor_globals.active_symbol_table, "foo", foo);  

将变量名入当前作用域符号表。之所以使用内核提供的宏来分配内存、注册变量作用域,是因为这样能提高兼容性。

延伸阅读

此文章所在专题列表如下:

  1. PHP内核探索:从SAPI接口开始
  2. PHP内核探索:一次请求的开始与结束
  3. PHP内核探索:一次请求生命周期
  4. PHP内核探索:单进程SAPI生命周期
  5. PHP内核探索:多进程/线程的SAPI生命周期
  6. PHP内核探索:Zend引擎
  7. PHP内核探索:再次探讨SAPI
  8. PHP内核探索:Apache模块介绍
  9. PHP内核探索:通过mod_php5支持PHP
  10. PHP内核探索:Apache运行与钩子函数
  11. PHP内核探索:嵌入式PHP
  12. PHP内核探索:PHP的FastCGI
  13. PHP内核探索:如何执行PHP脚本
  14. PHP内核探索:PHP脚本的执行细节
  15. PHP内核探索:操作码OpCode
  16. PHP内核探索:PHP里的opcode
  17. PHP内核探索:解释器的执行过程
  18. PHP内核探索:变量概述
  19. PHP内核探索:变量存储与类型
  20. PHP内核探索:PHP中的哈希表
  21. PHP内核探索:理解Zend里的哈希表
  22. PHP内核探索:PHP哈希算法设计
  23. PHP内核探索:翻译一篇HashTables文章
  24. PHP内核探索:哈希碰撞攻击是什么?
  25. PHP内核探索:常量的实现
  26. PHP内核探索:变量的存储
  27. PHP内核探索:变量的类型
  28. PHP内核探索:变量的值操作
  29. PHP内核探索:变量的创建
  30. PHP内核探索:预定义变量
  31. PHP内核探索:变量的检索
  32. PHP内核探索:变量的类型转换
  33. PHP内核探索:弱类型变量的实现
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  35. PHP内核探索:变量类型提示
  36. PHP内核探索:变量的生命周期
  37. PHP内核探索:变量赋值与销毁
  38. PHP内核探索:变量作用域
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  40. PHP内核探索:变量的value和type存储
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  48. PHP内核探索:PHP5.3的垃圾回收机制
  49. PHP内核探索:内存管理中的cache
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  51. PHP内核探索:数组与链表
  52. PHP内核探索:使用哈希表API
  53. PHP内核探索:数组操作
  54. PHP内核探索:数组源码分析
  55. PHP内核探索:函数的分类
  56. PHP内核探索:函数的内部结构
  57. PHP内核探索:函数结构转换
  58. PHP内核探索:定义函数的过程
  59. PHP内核探索:函数的参数
  60. PHP内核探索:zend_parse_parameters函数
  61. PHP内核探索:函数返回值
  62. PHP内核探索:形参return value
  63. PHP内核探索:函数调用与执行
  64. PHP内核探索:引用与函数执行
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  66. PHP内核探索:面向对象开篇
  67. PHP内核探索:类的结构和实现
  68. PHP内核探索:类的成员变量
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  70. PHP内核探索:类的原型zend_class_entry
  71. PHP内核探索:类的定义
  72. PHP内核探索:访问控制
  73. PHP内核探索:继承,多态与抽象类
  74. PHP内核探索:魔术函数与延迟绑定
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  76. PHP内核探索:对象
  77. PHP内核探索:创建对象实例
  78. PHP内核探索:对象属性读写
  79. PHP内核探索:命名空间
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  81. PHP内核探索:继承与实现接口
  82. PHP内核探索:资源resource类型
  83. PHP内核探索:Zend虚拟机
  84. PHP内核探索:虚拟机的词法解析
  85. PHP内核探索:虚拟机的语法分析
  86. PHP内核探索:中间代码opcode的执行
  87. PHP内核探索:代码的加密与解密
  88. PHP内核探索:zend_execute的具体执行过程
  89. PHP内核探索:变量的引用与计数规则
  90. PHP内核探索:新垃圾回收机制说明

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