PHP内核探索：函数返回值

PHP的函数都有返回值

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在编程语言中，一个函数或一个方法一般都有返回值，但也存在不返回值的情况，此时，这些函数仅仅仅是处理一些事务，没有返回，或者说没有明确的返回值，在pascal语言中它有一个专有的关键字 procedure 。在PHP中，函数都有返回值，分两种情况，使用return语句明确的返回和没有return语句返回NULL。

return语句

当使用return语句时，PHP给用户自定义的函数返回指定类型的变量。依旧我们查看源码的方式，对return 关键字进行词法分析和语法分析后，生成中间代码。从 Zend/zend_language_parser.y文件中可以确认其生成中间代码调用的是 zend_do_return 函数。

void zend_do_return(znode *expr, int do_end_vparse TSRMLS_DC) /* {{{ */
{
    zend_op *opline;
    int start_op_number, end_op_number;
 
    if (do_end_vparse) {
        if (CG(active_op_array)->return_reference
                && !zend_is_function_or_method_call(expr)) {
            zend_do_end_variable_parse(expr, BP_VAR_W, 0 TSRMLS_CC);/* 处理返回引用 */
        } else {
            zend_do_end_variable_parse(expr, BP_VAR_R, 0 TSRMLS_CC);/* 处理常规变量返回 */
        }
    }
 
   ...// 省略  取其它中间代码操作
 
    opline->opcode = ZEND_RETURN;
 
    if (expr) {
        opline->op1 = *expr;
 
        if (do_end_vparse && zend_is_function_or_method_call(expr)) {
            opline->extended_value = ZEND_RETURNS_FUNCTION;
        }
    } else {
        opline->op1.op_type = IS_CONST;
        INIT_ZVAL(opline->op1.u.constant);
    }
 
    SET_UNUSED(opline->op2);
}
/* }}} */

生成中间代码为 ZEND_RETURN。第一个操作数的类型在返回值为可用的表达式时，其类型为表达式的操作类型，否则类型为 IS_CONST。这在后续计算执行中间代码函数时有用到。根据操作数的不同，ZEND_RETURN中间代码会执行 ZEND_RETURN_SPEC_CONST_HANDLER， ZEND_RETURN_SPEC_TMP_HANDLER或ZEND_RETURN_SPEC_TMP_HANDLER。这三个函数的执行流程基本类似，包括对一些错误的处理。这里我们以ZEND_RETURN_SPEC_CONST_HANDLER为例说明函数返回值的执行过程：

static int ZEND_FASTCALL  ZEND_RETURN_SPEC_CONST_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS)
{
    zend_op *opline = EX(opline);
    zval *retval_ptr;
    zval **retval_ptr_ptr;
 
 
    if (EG(active_op_array)->return_reference == ZEND_RETURN_REF) {
 
        //  返回引用时不允许常量和临时变量
        if (IS_CONST == IS_CONST || IS_CONST == IS_TMP_VAR) {   
            /* Not supposed to happen, but we'll allow it */
            zend_error(E_NOTICE, "Only variable references \
                should be returned by reference");
            goto return_by_value;
        }
 
        retval_ptr_ptr = NULL;  //  返回值
 
        if (IS_CONST == IS_VAR && !retval_ptr_ptr) {
            zend_error_noreturn(E_ERROR, "Cannot return string offsets by reference");
        }
 
        if (IS_CONST == IS_VAR && !Z_ISREF_PP(retval_ptr_ptr)) {
            if (opline->extended_value == ZEND_RETURNS_FUNCTION &&
                EX_T(opline->op1.u.var).var.fcall_returned_reference) {
            } else if (EX_T(opline->op1.u.var).var.ptr_ptr ==
                    &EX_T(opline->op1.u.var).var.ptr) {
                if (IS_CONST == IS_VAR && !0) {
                      /* undo the effect of get_zval_ptr_ptr() */
                    PZVAL_LOCK(*retval_ptr_ptr);
                }
                zend_error(E_NOTICE, "Only variable references \
                 should be returned by reference");
                goto return_by_value;
            }
        }
 
        if (EG(return_value_ptr_ptr)) { //  返回引用
            SEPARATE_ZVAL_TO_MAKE_IS_REF(retval_ptr_ptr);   //  is_ref__gc设置为1
            Z_ADDREF_PP(retval_ptr_ptr);    //  refcount__gc计数加1
 
            (*EG(return_value_ptr_ptr)) = (*retval_ptr_ptr);
        }
    } else {
return_by_value:
 
        retval_ptr = &opline->op1.u.constant;
 
        if (!EG(return_value_ptr_ptr)) {
            if (IS_CONST == IS_TMP_VAR) {
 
            }
        } else if (!0) { /* Not a temp var */
            if (IS_CONST == IS_CONST ||
                EG(active_op_array)->return_reference == ZEND_RETURN_REF ||
                (PZVAL_IS_REF(retval_ptr) && Z_REFCOUNT_P(retval_ptr) > 0)) {
                zval *ret;
 
                ALLOC_ZVAL(ret);
                INIT_PZVAL_COPY(ret, retval_ptr);   //  复制一份给返回值 
                zval_copy_ctor(ret);
                *EG(return_value_ptr_ptr) = ret;
            } else {
                *EG(return_value_ptr_ptr) = retval_ptr; //  直接赋值
                Z_ADDREF_P(retval_ptr);
            }
        } else {
            zval *ret;
 
            ALLOC_ZVAL(ret);
            INIT_PZVAL_COPY(ret, retval_ptr);    //  复制一份给返回值 
            *EG(return_value_ptr_ptr) = ret;    
        }
    }
 
    return zend_leave_helper_SPEC(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS_PASSTHRU);   //  返回前执行收尾工作
}

函数的返回值在程序执行时存储在 *EG(return_value_ptr_ptr)。ZE内核对值返回和引用返回作了区分，并且在此基础上对常量，临时变量和其它类型的变量在返回时进行了不同的处理。在return执行完之前， ZE内核通过调用zend_leave_helper_SPEC函数，清除函数内部使用的变量等。这也是ZE内核自动给函数加上NULL返回的原因之一。

没有return语句的函数

在PHP中，没有过程这个概念，只有没有返回值的函数。但是对于没有返回值的函数，PHP内核会“帮你“加上一个NULL来做为返回值。这个“帮你”的操作也是在生成中间代码时进行的。在每个函数解析时都需要执行函数 zend_do_end_function_declaration，在此函数中有一条语句：

zend_do_return(NULL, 0 TSRMLS_CC);

结合前面的内容，我们知道这条语句的作用就是返回NULL。这就是没有return语句的函数返回NULL的原因所在。

内部函数的返回值

内部函数的返回值都是通过一个名为 return_value 的变量传递的。这个变量同时也是函数中的一个参数，在PHP_FUNCTION函数扩展开来后可以看到。这个参数总是包含有一个事先申请好空间的 zval 容器，因此你可以直接访问其成员并对其进行修改而无需先对 return_value 执行一下 MAKE_STD_ZVAL 宏指令。为了能够更方便从函数中返回结果，也为了省却直接访问 zval 容器内部结构的麻烦，ZEND 提供了一大套宏命令来完成相关的这些操作。这些宏命令会自动设置好类型和数值。

从函数直接返回值的宏：

RETURN_RESOURCE(resource) 返回一个资源。
RETURN_BOOL(bool) 返回一个布尔值。
RETURN_NULL() 返回一个空值。
RETURN_LONG(long) 返回一个长整数。
RETURN_DOUBLE(double) 返回一个双精度浮点数。
RETURN_STRING(string, duplicate) 返回一个字符串。duplicate 表示这个字符是否使用 estrdup() 进行复制。
RETURN_STRINGL(string, length, duplicate) 返回一个定长的字符串。其余跟 RETURN_STRING 相同。这个宏速度更快而且是二进制安全的。
RETURN_EMPTY_STRING() 返回一个空字符串。
RETURN_FALSE 返回一个布尔值假。
RETURN_TRUE 返回一个布尔值真。

设置函数返回值的宏：

RETVAL_RESOURCE(resource) 设定返回值为指定的一个资源。
RETVAL_BOOL(bool) 设定返回值为指定的一个布尔值。
RETVAL_NULL 设定返回值为空值
RETVAL_LONG(long) 设定返回值为指定的一个长整数。
RETVAL_DOUBLE(double) 设定返回值为指定的一个双精度浮点数。
RETVAL_STRING(string, duplicate) 设定返回值为指定的一个字符串，duplicate 含义同 RETURN_STRING。
RETVAL_STRINGL(string, length, duplicate) 设定返回值为指定的一个定长的字符串。其余跟 RETVAL_STRING 相同。这个宏速度更快而且是二进制安全的。
RETVAL_EMPTY_STRING 设定返回值为空字符串。
RETVAL_FALSE 设定返回值为布尔值假。
RETVAL_TRUE 设定返回值为布尔值真。

如果需要返回的是像数组和对象这样的复杂类型的数据，那就需要先调用 array_init() 和 object_init()，也可以使用相应的 hash 函数直接操作 return_value。由于这些类型主要是由一些杂七杂八的东西构成，所以对它们就没有了相应的宏。