PHP内核探索:诡异的变量名

神秘的变量名特性
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在PHP语言中,变量都是保存在哈希表中,称为变量符号表,其中变量名为哈希表的键,变量名对应的容器zval的指针为哈希表中的值。所有全局变量放在一张主符号表中(也就是数组$GLOBALS对应的哈希表)。PHP语言有个特性,变量在命名时,$变量标识符后不能以数字开头。例如我们在以下代码:

<?php
$111= "nowamagic";
?>

会报如下错误:Parse error: syntax error, unexpected T_LNUMBER, expecting T_VARIABLE or '$' in...

从错误的描叙来看,这是一个语法错误,于是我们推论对变量名合法性的判断应该是在编译时的语法分析阶段。为了证明观点,我们可以试着在执行阶段定义一个数字字符开头的变量:

<?php
$a = 111;
$$a = "nowamagic"; //以变量$a的值作为变量名
echo $$a;
var_dump($GLOBALS);
?>

运行之后发现不报错,并且在全局符号表$GLOBALS中发现相关符号:

  ["a"]=>
  int(111)
  ["111"]=>
  string(2) "nowamagic"

这样我们就定义了一个全数字字符命名的变量,似乎违背了PHP的规则,但是确实做到了。(读者可以试着输出$GLOBALS["111"]的值,虽然有值,但是结果却为NULL,这个是PHP中一个类型转换的特性)

在这段代码中,$$a = "nowamagic"这条语句具有多态性,只有当实际执行到这条语句的时候,我们才能确定变量名,PHP在语法分析阶段无法知道这个变量名会是什么,所以就不会报错,在执行阶段,PHP语言不判断变量名的合法性,于是就产生了这样一个叛逆的变量。

知道了这个特性之后,马上会想到一个另外一个特殊的变量:$this,在类的方法中,$this关键字用来指向当前类的对象实例,如果对$this进行赋值操作,会发生什么事情?

<?php  
class Person  
{  
    protected $_name = "phper";  
  
    protected $_age  = 18;  
  
    public function getName()  
    {  
        $this = 123;  
        return $this->_name;  
    }  
  
    public function getAge()  
    {  
        return $this->_age;  
    }  
}  
  
  
$p = new Person();  
$p->getName();  
?>  

执行代码,报错:

Fatal error: Cannot re-assign $this in...

PHP对$this变量做了一定保护措施,但是这个保护措施也不是完全的,我们利用前面的方法在执行期改变$this的值, 修改后的getName方法为:

public function getName()  
{  
    $a = "this";  
    $$a = 123;  
    echo $this;  
    return $this->_name;  
}  

然后执行代码,发现能够顺利执行,$this的值变成了123, 由此可以判断对$this关键字的保护也仅限与语法分析阶段。

当$this的值变成123之后,按理说$this->_name肯定会报错的,但是居然代码能正常执行,这个确实很让人觉得不可思议。于是推断 $this->_name这样的引用方式和一般的对象变量引用方式在有差异,我们继续对getName做修改:

public function getName()  
{  
    $a = "this";  
    $$a = 123;  
    $b = 123;  
    echo $this;  
    echo $b;  
    $this->getAge();  
    $b->getAge();  
    return $this->_name;  
}

这段代码中,$this和$b的值都等于123,但是$this->getAge()可以顺利执行,$b->getAge()却报错:Fatal error: Call to a member function getAge() on a non-object...

这是一个诡异的问题,于是可以推断$this->getAge()和$b->getAge()在编译之后对应的op handler肯定有所差异,于是查看之。

通过vld查看op的信息:

  • $this->getAge()对应的为: ZEND_INIT_METHOD_CALL    RES[  IS_UNUSED  ]         OP1[  IS_UNUSED  ] OP2[  IS_CONST (8142027) 'getAge' ]
  • $b->getAge()在对应的为: ZEND_INIT_METHOD_CALL    RES[  IS_UNUSED  ]         OP1[  IS_CV !0 ]      OP2[ ,  IS_CONST (8142039) 'getAge' ]

虽然对应了同样的op code,但是由于操作数的不同(前者不使用OP1,后者使用OP1, 且OP1的值!0表示$b),同一个op code对应同一类handler,然后根据操作数的类型确定到此类handler中的某一个handler。

  • $this->getAge()对应的handler处理为:ZEND_INIT_METHOD_CALL_SPEC_UNUSED_CONST_HANDLER
  • $b->getAge()    对应的handler处理为:ZEND_INIT_METHOD_CALL_SPEC_CV_CONST_HANDLER

这就是它们的差异了,在执行:

$my = new Person();
$name = $my->getName();

调用getName的时候,getName()的作用域(scope)已经被设置成$name对象中,语法分析的时候对于getName中$this->getAge()这样的调用时只是在当前作用域(scope)中调用getAge()函数,不会理会$this的具体值,而在$b->getAge()这样的调用时,会关心$b所对应的值。

延伸阅读

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