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  • 新抽象语法树(AST)给 PHP7 带来的变化

    本文大部分内容参照 AST 的 RFC 文档而成:,为了易于理解从源文档中节选部分进行介绍。

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    本文并不会告诉你抽象语法树是什么,这需要你自己去了解,这里只是描述 AST 给 PHP 带来的一些变化。

    新的执行过程

    PHP7 的内核中有一个重要的变化是加入了 AST。在 PHP5中,从 php 脚本到 opcodes 的执行的过程是:

    1、Lexing:词法扫描分析,将源文件转换成 token 流;

    2、Parsing:语法分析,在此阶段生成 op arrays。

    3、PHP7 中在语法分析阶段不再直接生成 op arrays,而是先生成 AST,所以过程多了一步:

    4、Lexing:词法扫描分析,将源文件转换成 token 流;

    5、Parsing:语法分析,从 token 流生成抽象语法树;

    6、Compilation:从抽象语法树生成 op arrays。

    执行时间和内存消耗

    从以上的步骤来看,这比之前的过程还多了一步,所以按常理来说这反而会增加程序的执行时间和内存的使用。但事实上内存的使用确实增加了,但是执行时间上却有所降低。

    以下结果是使用小(代码大约 100 行)、中(大约 700 行)、大(大约 2800 行)三个脚本分别进行测试得到的,测试脚本: 

    每个文件编译 100 次的执行时间(注意文章的测试结果时间是 14 年,PHP7 还叫 PHP-NG 的时候):

    每个文件编译 100 次的执行时间(注意文章的测试结果时间是 14 年,PHP7 还叫 PHP-NG 的时候):

    单次编译中的内存峰值:

    单次编译的测试结果可能并不能代表实际使用的情况,以下是使用 PhpParser 进行完整项目测试得到的结果:

    测试表明,使用 AST 之后程序的执行时间整体上大概有 10% 到 15% 的提升,但是内存消耗也有增加,在大文件单次编译中增加明显,但是在整个项目执行过程中并不是很严重的问题。

    还有注意的是以上的结果都是在没有 Opcache 的情况下,生产环境中打开 Opcache 的情况下,内存的消耗增加也不是很大的问题。

    语义上的改变

    如果仅仅是时间上的优化,似乎也不是使用 AST 的充足理由。其实实现 AST 并不是基于时间优化上的考虑,而是为了解决语法上的问题。下面来看一下语义上的一些变化。

    yield 不需要括号

    在 PHP5 的实现中,如果在一个表达式上下文(例如在一个赋值表达式的右侧)中使用 yield,你必须在 yield 申明两边使用括号:

    <?php
    
    $result = yield fn();   // 不合法的
    
    $result = (yield fn()); // 合法的
    

      

    这种行为仅仅是因为 PHP5 的实现方式的限制,在 PHP7 中,括号不再是必须的了。所以下面这些写法也都是合法的:

    <?php
    $result = yield;
    $result = yield $v;
    $result = yield $k => $v;
    

      

    当然了,还得遵循 yield 的应用场景才行。

    括号不影响行为

    在 PHP5 中,($foo)['bar'] = 'baz' 和 $foo['bar'] = 'baz' 两个语句的含义不一样。事实上前一种写法是不合法的,你会得到下面这样的错误:

    <?php
    ($foo)['bar'] = 'baz';
    # PHP Parse error: Syntax error, unexpected '[' on line 1 
    

      

    但是在 PHP7 中,两种写法表示同样的意思。

    同样,如果函数的参数被括号包裹,类型检查存在问题,在 PHP7 中这个问题也得到了解决:

    <?php
    function func() {
     return [];
    }
     
    function byRef(array &$a) {
    }
     
    byRef((func()));
    

      

    以上代码在 PHP5 中不会告警,除非使用 byRef(func()) 的方式调用,但是在 PHP7 中,不管 func() 两边有没有括号都会产生以下错误:

    PHP Strict standards: Only variables should be passed by reference ...
    

      

    list() 的变化

    list 关键字的行为改变了很多。list 给变量赋值的顺序(等号左右同时的顺序)以前是从右至左,现在是从左到右:

    <?php
    list($array[], $array[], $array[]) = [1, 2, 3];
    var_dump($array);
     
    // PHP5: $array = [3, 2, 1]
    // PHP7: $array = [1, 2, 3]
     
    # 注意这里的左右的顺序指的是等号左右同时的顺序,
    # list($a, $b) = [1, 2] 这种使用中 $a == 1, $b == 2 是没有疑问的。
    

      

    产生上面变化的原因正是因为在 PHP5 的赋值过程中,3 会最先被填入数组,1 最后,但是现在顺序改变了。

    同样的变化还有:

    <?php
    $a = [1, 2];
    list($a, $b) = $a;
     
    // PHP5: $a = 1, $b = 2
    // PHP7: $a = 1, $b = null + "Undefined index 1"
    

      

    这是因为在以前的赋值过程中 $b 先得到 2,然后 $a 的值才变成 1,但是现在 $a 先变成了 1,不再是数组,所以 $b 就成了 null。

    list 现在只会访问每个偏移量一次:

    <?php
    list(list($a, $b)) = $array;
     
    // PHP5:
    $b = $array[0][1];
    $a = $array[0][0];
     
    // PHP7:
    // 会产生一个中间变量,得到 $array[0] 的值
    $_tmp = $array[0];
    $a = $_tmp[0];
    $b = $_tmp[1];
    

      

    空的 list 成员现在是全部禁止的,以前只是在某些情况下:

    <?php
    list() = $a;           // 不合法
    list($b, list()) = $a; // 不合法
    foreach ($a as list()) // 不合法 (PHP5 中也不合法)
    

      

    引用赋值的顺序

    引用赋值的顺序在 PHP5 中是从右到左的,现在时从左到右:

    <?php
    $obj = new stdClass;
    $obj->a = &$obj->b;
    $obj->b = 1;
    var_dump($obj);
     
    // PHP5:
    object(stdClass)#1 (2) {
     ["b"] => &int(1)
     ["a"] => &int(1)
    }
     
    // PHP7:
    object(stdClass)#1 (2) {
     ["a"] => &int(1)
     ["b"] => &int(1)
    } 
    

      

    __clone 方法可以直接调用

    现在可以直接使用 $obj->__clone() 的写法去调用 __clone 方法。__clone 是之前唯一一个被禁止直接调用的魔术方法,之前你会得到一个这样的错误:

    Fatal error: Cannot call __clone() method on objects - use 'clone $obj' instead in ...

    变量语法一致性

    AST 也解决了一些语法一致性的问题,这些问题是在另外一个 RFC 中被提出的:.

    在新的实现上,以前的一些语法表达的含义和现在有些不同,具体的可以参照下面的表格:

    整体上还是以前的顺序是从右到左,现在从左到右,同时也遵循括号不影响行为的原则。这些复杂的变量写法是在实际开发中需要注意的。

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