PHP底层实现

PHP代码的执行过程:

-知其然知其所以然

PHP虽然是脚本语言，但是不是靠解释器解释的，而是靠zend虚拟机
PHP代码编译成了opcode，由zend虚拟机老执行opcode
但是opcode在PHP脚本执行结束后就会被自动清楚（跟java不同，java中的.class文件会存留下来）

• 思考：

opcode能否缓存？
PHP本身不支持但是其余加速器工具支持，能实现这一功能。

PHP底层是用C语言来写的，但是C语言是强类型语言，PHP是弱类型语言，如何实现的呢？

解压PHP的源码包会看到相应文件夹：
最核心的—Zend目录, 这是zend虚拟的实现. 包括栈,数据类型,编译器等,都在这实现.
最主要的main –PHP的一些内建函数,最主要函数都在这里放着.
最大的一个目录 ext – PHP的扩展.

Zend对变量的表示：
每个变量由变量名和变量值组成；
变量名存放在一个符号表中，符号表是一张哈希表，存放着变量的名和变量值的地址映射，类似于关联数组，形成一一对应的关系。
变量值存放在一个zval结构体中

{value: [联合体] ,联合体的内容可能是C语言中的long,double,hashtable...type: 变量类型 , IS_NULL,IS_BOOL,IS_STRING...... IS_RESOURCErefcount_gcis_ref_gc }

如:$a = 3;{value : [long lval = 3]type: IS_LONG}$a = 3.5{value: [double dval = 3.5]type:IS_DOUBLE}

typedef union _zvalue_value{    long lval;   /*long型值*/    double dval;  /*double型值*/    struct{        char *val;        int len;    }str;    HashTable *ht;  /*hash table 值*/    zend)object_value obj;}zvalue_value;

• 疑问：

PHP中有8中数据类型(bool int string float , obj array ,resource null)，为什么zval->value联合体中只有5种？
1：NULL，直接看zval->type=IS_UNLL，则跳过，不必设置value的值；
2：bool型，zval->type=IS_BOOL，再设置值为1或0；
3：Resources型，资源型，往往是在服务器上打开一个接口，如果 文件读取接口
zval->type = IS_RESOURCE, zval->tyoe.lval = 服务器上打开的接口的编号

• 发现：
  PHP中，字符串类型，长度是已经缓存的，调用strlen时，系统可以直接返回其长度，不必计算。

变量的赋值与引用

在赋值时，值传递，并没有再次产生结构体，而是2个变量公用1个结构体，此时两个变量地址指向一个结构体，结构体中refcount_gc值为2。

• 思考：
  a,b指向同一个结构体，那么，修改a或者b对方会不会受干扰？
  不会。
  因为2者有一方修改时就会造成结构体的分裂，这种特点称为cow（copy on write），写时复制。

当变量引用赋值时，双方共用一个结构体，此时结构体中is_ref_gc值自增1，初始值为0。
引用赋值时不会出现写时复制，而是两个变量共享一个结构体，都有操作它的权利。

引用时的一些怪现象

<?php$a = array(2,3,4,5);$tem = $a;$x = &$a[1];$a[1] = 999;echo $tem[1]; //3

<?php$a = array(2,3,4,5);$x = &$a[1];$tem = $a;$a[1] = 999;echo $tem[1]; //999

循环数组时的怪现象

循环遍历数组时，遍历的不是数组本身，而是在内存中复制了一份arraycopy，
如果遍历时有写操作，则会发生写时复制，指针重新指向分离出的数组顶端。

<?php$arr = array('a','b','c','d');foreach ($arr as &$v){    //空操作}//相当于$v = &$arr[3];foreach ($arr as $v){    //arrcopy的每一个值取出来赋给$v    print_r($arr);}//分别是arrcopy的[0],[1],[2],[3]赋给了$v,//arrcopy[0]是a，a赋给了$v，而$v是引用的arr[3]；所以arr[3]值收到了影响，-->abca，依次循环

• 注意
  数组使用时，慎用引用；
  foreach使用后，不会把数组的内部指针重置，使用数组时，不要假象内部指针正好指向头部。
  也可以在foreach后reset一下数组，重置指针。

函数执行时的栈变化

函数在执行时，编译过后会根据函数的参数，局部变量等，生成一个执行环境的结构体，结构体入栈，
_zend_execute_data {}结构体
这个结构体中,还有2个重要的信息:
{
*op_array ——>是函数的执行步骤
*hash_table—->symbol_table 这个函数对应的符号表
}
函数编译后的opcode称为op_array(执行逻辑)，开始执行——以入栈的环境结构体为环境来执行。

• 注意
  一个函数可能调用多次，栈中可能有某函数的多个执行环境入栈，但这个函数的op_array只有一个。

• 思考
  一个函数，递归调用自己三次，在栈上肯定有三个execute_data生成，但是这三个execute_data对用几个*op_array?
  函数编译完了生成一份*op_array，因为函数的执行逻辑是固定的。
  生成了几个几个symbol_table？
  三个符号表。

函数中的静态变量是如何形成的

一个函数编译出来值存在一份op_array，静态变量存在于执行过程op_array，并不存在于结构体入栈的符号表中。
不管调用多少次静态变量，调用的只是一个共同的op_array中的变量。

常量的实现

define一个常量时其全局符号表就一个。
变量的符号表可以有多个，但是常量的符号表就一个。

对象的实现

当每new一个对象的时候，对象统一放到了一个hash表（对象池）里面

typedef struct _zend_object_value{    zend_object_handle handle;    zend_object_handlers *handlers;}zend_object_value;

对象定义的就两个值，handle是一个指向对象池里的地址，相当于一个对象的指针，
定义一个对象其实生成了一个指针，这个指针再次指向对象。

$obj = new human();value:{handle:23851}//handle指向对象地址type:IS_OBJECTrefcount_gc:1is_ref_gc:0

对应的对象池里的存储：

23851{age:24name:lisi...}

• 实例

<?phpclass Dog{    public $leg = 4;}$dog = new Dog();$d2 = $dog;$d2->leg = 5;echo  $dog->leg,$d2->leg;//5,5

问：$dog是一个对象吗？
$dog的内容：
{
handle —指向—->[hash表{leg:4}]
}
new的$dog指向一个handle，handle再次指向一个对象池里的Dog，
当又有了$d2，也指向这个zval（同一个handle），$d2并没有改变这个zval的值，
而是通过zval的指引改变了这个对象池里对象的值，所以$dog的值也被改变。

• 注意
  这并不是说$d2与$dog是引用传递的关系，如果$d2=false的话并不会使$dog为空，
  而是$d2自己的指向了false，$dog还是指向之前的handle。
  只是他们共同通过一个handle去指向一个对象池里的对象。

内存管理与垃圾回收

• 注意

  PHP封装了对系统内存的请求，不要直接用malloc直接请求内存。

PHP的hashtable太强大！