php源码之路第三章第六节（ 变量的作用域和global语句）

变量的作用域是变量的一个作用范围，在这个范围内变量为可见的，即可以访问该变量的代码区域，相反，如果不在这个范围内，变量是不可见的，无法被调用。全局变量可以将作用范围看作为整个程序。代码如下：

    <?php        $foo = 'tipi';        function variable_scope(){            $foo = 'foo';            print $foo ;            print $bar ;        }

    由此可见，变量的作用域是一个很基础的概念，在变量的实现中比较重要。全局变量与局部变量    变量按作用域类型分为：全局变量和局部变量。全局变量是在整个程序中任何地方随意调用的变量，在PHP中，全局变量的“全局化”使用gloal语句来实现。相对于全局变量，局部变量的作用域是程序中的部分代码（如函数中），而不是程序的全部。    变量的作用域与变量的生命周期有一定的联系，如在一个函数中定义的变量，这个变量的作用域从变量声明的时候开始到这个函数结束的时候。这种变量我们称之为局部变量。它的生命周期开始于函数开始，结束于函数的调用完成之时。    变量的作用域决定其生命周期吗？程序运行到变量作用域范围之外，就会将变量进行销毁吗？    对于不同作用域的变量，如果存在冲突情况，就像上面的例子中，全局变量中有一个名为$bar的变量，在局部变量中也存在一个名为$bar的变量，此时如何区分呢？    对于全局变量，Zend引擎有一个_zend_executor_globals结构，该结构中的symbol_table就是全局符号表，其中保存了在顶层作用域中的变量。    同样，函数或者对象的方法在被调用时会创建active_symbol_table来保存局部变量。当程序在顶层中使用某个变量时，ZE就会在symbol_table中进行遍历，同理，如果程序运行于某个函数中，Zend引擎会遍历查询与其对应的active_symbol_table，而每个函数的active_symbol_table是相对独立的，由此而实现的作用域的独立。展开来看，如果我们调用的一个函数中的变量，ZE使用_zend_execute_data来存储某个单独的op_array（每个函数都会生成单独的op_array)执行过程中所需要的信息，它的结构如下：

struct _zend_execute_data {        struct _zend_op *opline;    zend_function_state function_state;    zend_function *fbc; /* Function Being Called */    zend_class_entry *called_scope;    zend_op_array *op_array;    zval *object;    union _temp_variable *Ts;    zval ***CVs;    HashTable *symbol_table;    struct _zend_execute_data *prev_execute_data;    zval *old_error_reporting;    zend_bool nested;    zval **original_return_value;    zend_class_entry *current_scope;    zend_class_entry *current_called_scope;    zval *current_this;    zval *current_object;    struct _zend_op *call_opline;};

    函数中的局部变量就存储在_zend_execute_data的symbol_table中，在执行当前函数的op_array时，全局zend_executor_globals中的*active_symbol_table会指向当前_zend_execute_data中的*symbol_table。    因为每个函数调用开始时都会重新初始化EG(active_symbol_table)为NULL，在这个函数的所有opcode的执行过程中这个全局变量会一直存在，并且所有的局部变量修改都是在它上面操作完成的，如前面的赋值操作等。而此时，其他函数中的symbol_table会存放在栈中，将当前函数执行完并返回时，程序会将之前保存的zend_execute_data恢复，从而其他函数中的变量也就不会被找到，局部变量的作用域就是以这种方式来实现的。    相关操作在 Zend/zend_vm_execute.h 文件中定义的execute函数中一目了然，如下所示代码：

zend_vm_enter:/* Initialize execute_data */execute_data = (zend_execute_data *)zend_vm_stack_alloc(    sizeof(zend_execute_data) +    sizeof(zval**) * op_array->last_var * (EG(active_symbol_table) ? 1 : 2) +    sizeof(temp_variable) * op_array->T TSRMLS_CC);EX(symbol_table) = EG(active_symbol_table);EX(prev_execute_data) = EG(current_execute_data);EG(current_execute_data) = execute_data;

    所以，变量的作用域是使用不同的符号表来实现的，于是顶层的全局变量在函数内部使用时，需要先使用global语句来将变量“挪”到函数独立的*active_symbol_table中，即变量的跨域操作。（关于global的详细解释，见下一小节）    在PHP的源码中，EX宏经常出现，它的作用是获取结构体zend_execute_data的字段值，它的实现是：    #define EX(element) execute_data->element

global语句global语句的作用是定义全局变量，例如如果想在函数内访问全局作用域内的变量则可以通过global声明来定义。下面从语法解释开始分析:    1. 词法解析查看 Zend/zend_language_scanner.l文件，搜索 global关键字。我们可以找到如下代码：

    <ST_IN_SCRIPTING>"global" {    return T_GLOBAL;}

2. 语法解析在词法解析完后，获得了token，此时通过这个token，我们去Zend/zend_language_parser.y文件中查找。找到相关代码如下：

|   T_GLOBAL global_var_list ';'global_var_list:    global_var_list ',' global_var  { zend_do_fetch_global_variable(&$3, NULL, ZEND_FETCH_GLOBAL_LOCK TSRMLS_CC); }|   global_var                      { zend_do_fetch_global_variable(&$1, NULL, ZEND_FETCH_GLOBAL_LOCK TSRMLS_CC); };

上面代码中的$3是指global_var（如果不清楚yacc的语法，可以查阅yacc入门类的文章。）从上面的代码可以知道，对于全局变量的声明调用的是zend_do_fetch_global_variable函数，查找此函数的实现在Zend/zend_compile.c文件。

void zend_do_fetch_global_variable(znode *varname, const znode *static_assignment, int fetch_type TSRMLS_DC) {        ...//省略        opline->opcode = ZEND_FETCH_W;      /* the default mode must be Write, since fetch_simple_variable() is used to define function arguments */        opline->result.op_type = IS_VAR;        opline->result.u.EA.type = 0;        opline->result.u.var = get_temporary_variable(CG(active_op_array));        opline->op1 = *varname;        SET_UNUSED(opline->op2);        opline->op2.u.EA.type = fetch_type;        result = opline->result;        ... // 省略        fetch_simple_variable(&lval, varname, 0 TSRMLS_CC); /* Relies on the fact that the default fetch is BP_VAR_W */        zend_do_assign_ref(NULL, &lval, &result TSRMLS_CC);        CG(active_op_array)->opcodes[CG(active_op_array)->last-1].result.u.EA.type |= EXT_TYPE_UNUSED;}/* }}} */

上面的代码确认了opcode为ZEND_FETCH_W外，还执行了zend_do_assign_ref函数。zend_do_assign_ref函数的实现如下：

void zend_do_assign_ref(znode *result, const znode *lvar, const znode *rvar TSRMLS_DC) /* {{{ */{        zend_op *opline;       ... //省略        opline = get_next_op(CG(active_op_array) TSRMLS_CC);        opline->opcode = ZEND_ASSIGN_REF;       ...//省略        if (result) {                opline->result.op_type = IS_VAR;                opline->result.u.EA.type = 0;                opline->result.u.var = get_temporary_variable(CG(active_op_array));                *result = opline->result;        } else {                /* SET_UNUSED(opline->result); */                opline->result.u.EA.type |= EXT_TYPE_UNUSED;        }        opline->op1 = *lvar;        opline->op2 = *rvar;}

从上面的zend_do_fetch_global_variable函数和zend_do_assign_ref函数的实现可以看出，使用global声明一个全局变量后，其执行了两步操作，ZEND_FETCH_W和ZEND_ASSIGN_REF。3. 生成并执行中间代码

我们看下ZEND_FETCH_W的最后执行。从代码中我们可以知道：

1. ZEND_FETCH_W = 83
2. op->op1.op_type = 4

3. op->op2.op_type = 0

   而计算最后调用的方法在代码中的体现为：

zend_opcode_handlers[opcode * 25 + zend_vm_decode[op->op1.op_type] * 5 + zend_vm_decode[op->op2.op_type]];

计算，最后调用ZEND_FETCH_W_SPEC_CV_HANDLER函数。即

static int ZEND_FASTCALL  ZEND_FETCH_W_SPEC_CV_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS){        return zend_fetch_var_address_helper_SPEC_CV(BP_VAR_W, ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS_PASSTHRU);}

在zend_fetch_var_address_helper_SPEC_CV中调用如下代码获取符号表

target_symbol_table = zend_get_target_symbol_table(opline, EX(Ts), type, varname TSRMLS_CC);

在zend_get_target_symbol_table函数的实现如下：

static inline HashTable *zend_get_target_symbol_table(const zend_op *opline, const temp_variable *Ts, int type, const zval *variable TSRMLS_DC){        switch (opline->op2.u.EA.type) {                ... //  省略                case ZEND_FETCH_GLOBAL:                case ZEND_FETCH_GLOBAL_LOCK:                        return &EG(symbol_table);                        break;               ...  //  省略        }        return NULL;}

在前面语法分析过程中，程序传递的参数是 ZEND_FETCH_GLOBAL_LOCK，于是如上所示。我们取&EG(symbol_table);的值。这也是全局变量的存放位置。如上就是整个global的解析过程。