PHP内核探索:函数结构转换

不同结构间的强制转换
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在函数调用的执行代码中我们会看到这样一些强制转换:

EX(function_state).function = (zend_function *) op_array;
 
或者:
 
EG(active_op_array) = (zend_op_array *) EX(function_state).function;

这些不同结构间的强制转换是如何进行的呢?

首先我们来看zend_function的结构,在Zend/zend_compile.h文件中,其定义如下:

typedef union _zend_function {
    zend_uchar type;    /* MUST be the first element of this struct! */
 
    struct {
        zend_uchar type;  /* never used */
        char *function_name;
        zend_class_entry *scope;
        zend_uint fn_flags;
        union _zend_function *prototype;
        zend_uint num_args;
        zend_uint required_num_args;
        zend_arg_info *arg_info;
        zend_bool pass_rest_by_reference;
        unsigned char return_reference;
    } common;
 
    zend_op_array op_array;
    zend_internal_function internal_function;
} zend_function;

这是一个联合体,我们来温习一下联合体的一些特性。 联合体的所有成员变量共享内存中的一块内存,在某个时刻只能有一个成员使用这块内存, 并且当使用某一个成员时,其仅能按照它的类型和内存大小修改对应的内存空间。 我们来看看一个例子:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
int main() {
    typedef  union _utype 
    { 
        int i; 
        char ch[2]; 
    } utype; 
 
    utype a;
 
    a.i = 10;
    a.ch[0] = '1'; 
    a.ch[1] = '1';
 
    printf("a.i= %d a.ch=%s",a.i, a.ch); 
    getchar();
 
    return (EXIT_SUCCESS);
}

程序输出:a.i= 12593 a.ch=11 当修改ch的值时,它会依据自己的规则覆盖i字段对应的内存空间。 '1'对应的ASCII码值是49,二进制为00110001,当ch字段的两个元素都为'1'时,此时内存中存储的二进制为 00110001 00110001 转成十进制,其值为12593。

回过头来看zend_function的结构,它也是一个联合体,第一个字段为type, 在common中第一个字段也为type,并且其后面注释为/* Never used*/,此处的type字段的作用就是为第一个字段的type留下内存空间。并且不让其它字段干扰了第一个字段。 我们再看zend_op_array的结构:

struct _zend_op_array {
    /* Common elements */
    zend_uchar type;
    char *function_name;        
    zend_class_entry *scope;
    zend_uint fn_flags;
    union _zend_function *prototype;
    zend_uint num_args;
    zend_uint required_num_args;
    zend_arg_info *arg_info;
    zend_bool pass_rest_by_reference;
    unsigned char return_reference;
    /* END of common elements */
 
    zend_bool done_pass_two;
    ....//  其它字段
}

这里的字段集和common的一样,于是在将zend_function转化成zend_op_array时并不会产生影响,这种转变是双向的。

再看zend_internal_function的结构:

typedef struct _zend_internal_function {
    /* Common elements */
    zend_uchar type;
    char * function_name;
    zend_class_entry *scope;
    zend_uint fn_flags;
    union _zend_function *prototype;
    zend_uint num_args;
    zend_uint required_num_args;
    zend_arg_info *arg_info;
    zend_bool pass_rest_by_reference;
    unsigned char return_reference;
    /* END of common elements */
 
    void (*handler)(INTERNAL_FUNCTION_PARAMETERS);
    struct _zend_module_entry *module;
} zend_internal_function;

同样存在公共元素,和common结构体一样,我们可以将zend_function结构强制转化成zend_internal_function结构,并且这种转变是双向的。

总的来说zend_internal_function,zend_function,zend_op_array这三种结构在一定程序上存在公共的元素, 于是这些元素以联合体的形式共享内存,并且在执行过程中对于一个函数,这三种结构对应的字段在值上都是一样的, 于是可以在一些结构间发生完美的强制类型转换。 可以转换的列表如下:

  • zend_function可以与zend_op_array互换
  • zend_function可以与zend_internal_function互换

但是一个zend_op_array结构转换成zend_function是不能再次转变成zend_internal_function结构的,反之亦然。

其实zend_function就是一个混合的数据结构,这种结构在一定程序上节省了内存空间。

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阅读一百本计算机著作吧,少年

很多人觉得自己技术进步很慢,学习效率低,我觉得一个重要原因是看的书少了。多少是多呢?起码得看3、4、5、6米吧。给个具体的数量,那就100本书吧。很多人知识结构不好而且不系统,因为在特定领域有一个足够量的知识量+足够良好的知识结构,系统化以后就足以应对大量未曾遇到过的问题。

奉劝自学者:构建特定领域的知识结构体系的路径中再也没有比学习该专业的专业课程更好的了。如果我的知识结构体系足以囊括面试官的大部分甚至吞并他的知识结构体系的话,读到他言语中的一个词我们就已经知道他要表达什么,我们可以让他坐“上位”毕竟他是面试官,但是在知识结构体系以及心理上我们就居高临下。

所以,阅读一百本计算机著作吧,少年!

《C陷阱与缺陷》 Andrew Koenig (作者), 高巍 (译者)

《C和C++经典著作•C陷阱与缺陷》适合有一定经验的C程序员阅读学习,即便你是C编程高手,《C和C++经典著作•C陷阱与缺陷》也应该成为你的案头必备书籍。作者以自己1985年在Bell实验室时发表的一篇论文为基础,结合自己的工作经验扩展成为这本对C程序员具有珍贵价值的经典著作。写作《C和C++经典著作•C陷阱与缺陷》的出发点不是要批判C语言,而是要帮助C程序员绕过编程过程中的陷阱和障碍。《C和C++经典著作•C陷阱与缺陷》分为8章,分别从词法分析、语法语义、连接、库函数、预处理器、可移植性缺陷等几个方面分析了C编程中可能遇到的问题。最后,作者用一章的篇幅给出了若干具有实用价值的建议。

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