掌握PHP7的基本變量

PHP7欄目介紹相關(guān)基本變量。

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我們都知道PHP的變量是弱類型的，聲明的時候無需指定類型。那么這里面具體是怎么實現(xiàn)的呢？這就得從變量的基礎結(jié)構(gòu)說起了。

zval的實現(xiàn)

在源碼文件 zend_type.h 中，可以看到 zval 的定義：

typedef struct _zval_struct     zval;struct _zval_struct {
	zend_value        value;			/* value */
	union {		struct {
			ZEND_ENDIAN_LOHI_4(
				zend_uchar    type,			/* active type */
				zend_uchar    type_flags,
				zend_uchar    const_flags,
				zend_uchar    reserved)	    /* call info for EX(This) */
		} v;		uint32_t type_info;
	} u1;	union {		uint32_t     next;                 /* hash collision chain */
		uint32_t     cache_slot;           /* literal cache slot */
		uint32_t     lineno;               /* line number (for ast nodes) */
		uint32_t     num_args;             /* arguments number for EX(This) */
		uint32_t     fe_pos;               /* foreach position */
		uint32_t     fe_iter_idx;          /* foreach iterator index */
		uint32_t     access_flags;         /* class constant access flags */
		uint32_t     property_guard;       /* single property guard */
		uint32_t     extra;                /* not further specified */
	} u2;
}復制代碼

zval 的結(jié)構(gòu)由一個保存變量類型的值或指針的 union 聯(lián)合體 zend_value 以及兩個 union 聯(lián)合體 u1 和 u2 組成

u1

u1的作用是用來保存變量類型及其信息，其里面的字段用處如下：

type：記錄變量類型。 即可通過 u2.v.type 來訪問到

type_flags：對應變量特有類型的標記（如常量類型，需引用計數(shù)類型，不可變類型），不同類型的變量對應的 flag 不一樣。

const_flags：常量類型的標記

reserved：保留字段

u2

u2 主要是輔助作用，由于結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存對齊，所以 u2 的的這塊空間有或者沒有 u2 都是已經(jīng)占據(jù)空間了，所以就利用起來。u2的輔助字段里面記錄了很多類型信息，這些信息對內(nèi)部功能有很大的好處，或提升緩存友好性或減少了內(nèi)存尋址的操作。這里介紹其中部分字段。

next：用來解決哈希沖突問題（哈希沖突這個目前還不懂），記錄沖突的下一個元素位置。

cache_slot：運行時緩存。在執(zhí)行函數(shù)時會優(yōu)先去緩存中查找，若緩存中沒有，再去全局的 function 表中查找。

num_args：函數(shù)調(diào)用時傳入?yún)?shù)的個數(shù)

access_flags：對象類的訪問標識，如public protected private 這些。

zend_value
typedef union _zend_value {
	zend_long         lval;				/* 整型*/
	double            dval;				/* 浮點型 */
	zend_refcounted  *counted;
	zend_string      *str;
	zend_array       *arr;
	zend_object      *obj;
	zend_resource    *res;
	zend_reference   *ref;
	zend_ast_ref     *ast;
	zval             *zv;	void             *ptr;
	zend_class_entry *ce;
	zend_function    *func;	struct {
		uint32_t w1;		uint32_t w2;
	} ww;
} zend_value;復制代碼

從 zend__value 中可以看出，long、double 類型直接存儲值，而其它類型都為指針，指向各自的結(jié)構(gòu)。所以，由于 zval 這樣的結(jié)構(gòu)，PHP 變量在聲明的時候不用顯示的指定其類型，因為不管你賦給變量什么類型的值，它都能幫你找到對應的存儲結(jié)構(gòu)。

以值為字符串的變量為例，其結(jié)構(gòu)是這樣的：

PHP5 與 PHP7 的 zval 結(jié)構(gòu)對比PHP5
PHP7

可以看到 php7 的 zval 總的只占 16 個字節(jié)，相比 PHP5 的 zval 所占用的 48 個字節(jié)節(jié)省了很大的內(nèi)存。

此外，在 PHP5 中，所有的變量都在堆中申請，但是對于臨時變量來說，沒有必要在堆中申請。所以在 PHP7 中對此做了優(yōu)化，臨時變量是直接在棧中申請的。

常見變量類型

下面介紹幾個常見類型的變量結(jié)構(gòu)，其他更多的類型，可自行查看源碼。

整型和浮點型

對于整型和浮點型，由于其占用空間小，在 zval 中是直接存儲的 整型的值是存在 lval 里，浮點型值則是存儲在 dval 里。

typedef union _zend_value {
    zend_long         lval;             /* 整型*/
    double            dval;             /* 浮點型 */
    ... 
 }復制代碼
字符串

PHP 7 中定義了新的字符串結(jié)構(gòu)體。結(jié)構(gòu)如下：

struct _zend_string {
	zend_refcounted_h ;
	zend_ulong        h;                /* hash value */
	size_t            len;	char              val[1];
};復制代碼

上面各個字段的意思：

gc： 變量引用信息，所有用到引用計數(shù)的變量類型都會有這個結(jié)構(gòu)。

h： 哈希值，數(shù)組中計算索引時會用到。（據(jù)說這個操作為 PHP7 提高了 5% 的性能）

len： 字符串長度，通過這個值保證二進制安全

val： 字符串內(nèi)容，變長struct，分配時按len長度申請內(nèi)存 數(shù)組

array 是 PHP 中非常強大的一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它的底層實現(xiàn)就是普通的有序HashTable，這里簡單看下它的結(jié)構(gòu)。后續(xù)再具體深入。

typedef struct _zend_array HashTable;struct _zend_array {
	zend_refcounted_h gc;	union {		struct {
			ZEND_ENDIAN_LOHI_4(
				zend_uchar    flags,
				zend_uchar    nApplyCount,
				zend_uchar    nIteratorsCount,
				zend_uchar    consistency)
		} v;		uint32_t flags;
	} u;	uint32_t          nTableMask;
	Bucket           *arData;	uint32_t          nNumUsed;	uint32_t          nNumOfElements;	uint32_t          nTableSize;	uint32_t          nInternalPointer;
	zend_long         nNextFreeElement;	dtor_func_t       pDestructor;
}復制代碼

###對象

PHP7 的對象結(jié)構(gòu)也是重新設計了，和 PHP5 的實現(xiàn)有了很大的不同。

struct _zend_object {
    zend_refcounted_h gc;    uint32_t          handle;
    zend_class_entry *ce; 
    const zend_object_handlers *handlers;
    HashTable        *properties; 
    zval              properties_table[1];
};復制代碼

這里介紹下其中幾個字段：

gc：gc頭部

*ce：對象對應的 class 類

*properties ：HashTable結(jié)構(gòu)，key 為對象的屬性名，value 是屬性值在properties_tables數(shù)組中的偏移量，通過偏移量在 properties_talbe 找到對應的屬性值。

properties_talbe[1]：存儲對象的屬性值

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網(wǎng)頁題目：掌握PHP7的基本變量
文章出自：http://muchs.cn/article28/chspjp.html

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