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  • 深入理解PHP原理之Opcodes

    深入理解PHP原理之Opcodes

    转载 风雪之隅 : https://www.laruence.com/2008/06/18/221.html

    1. 概述

    这个文章基于 Sara Golemon大师的《Understanding OPcode》Opcode是一种PHP脚本编译后的中间语言,就像Java的ByteCode,或者.NET的MSL,
    举个例子,比如你写下了如下的PHP代码:

    <?php
       echo "Hello World";
       $a = 1 + 1;
       echo $a;
    ?>
    

    PHP执行这段代码会经过如下4个步骤(确切的来说,应该是PHP的语言引擎Zend)

    1. `Scanning(Lexing)` ,将PHP代码转换为语言片段(`Tokens`)
    2. `Parsing`, 将Tokens转换成简单而有意义的表达式
    3. `Compilation`, 将表达式编译成Opocdes
    4. `Execution`, 顺次执行`Opcodes`,每次一条,从而实现PHP脚本的功能。
    

    题外话:现在有的Cache比如APC,可以使得PHP缓存住Opcodes,这样,每次有请求来临的时候,就不需要重复执行前面3步,从而能大幅的提高PHP的执行速度。

    2. Scanning

    那什么是Lexing? 学过编译原理的同学都应该对编译原理中的词法分析步骤有所了解,Lex就是一个词法分析的依据表。 Zend/zend_language_scanner.c会根据Zend/zend_language_scanner.l(Lex文件),来输入的 PHP代码进行词法分析,从而得到一个一个的“词”,PHP4.2开始提供了一个函数叫token_get_all,这个函数就可以讲一段PHP代码 Scanning成Tokens;

    如果用这个函数处理我们开头提到的PHP代码,将会得到如下结果:

    Array
    (
        [0] => Array
    	(
    	   [0] => 367
    	   [1] =>  Array
    	(
    	    [0] => 316
    	    [1] => echo
    	)
        [2] => Array
    	(
    	    [0] => 370
    	    [1] =>
    	)
        [3] => Array
    	(
    	    [0] => 315
    	    [1] => "Hello World"
    	)
        [4] => ;
        [5] => Array
    	(
    	    [0] => 370
    	    [1] =>
    	)
        [6] => =
        [7] => Array
    	(
    	    [0] => 370
    	    [1] =>
    	)
        [8] => Array
    	(
    	    [0] => 305
    	    [1] => 1
    	)
        [9] => Array
    	(
    	    [0] => 370
    	    [1] =>
    	)
        [10] => +
        [11] => Array
    	(
    	    [0] => 370
    	    [1] =>
    	)
        [12] => Array
    	(
    	    [0] => 305
    	    [1] => 1
    	)
        [13] => ;
        [14] => Array
    	(
    	    [0] => 370
    	    [1] =>
    	)
        [15] => Array
    	(
    	    [0] => 316
    	    [1] => echo
    	)
        [16] => Array
    	(
    	    [0] => 370
    	    [1] =>
    	)
        [17] => ;
    )
    

    分析这个返回结果我们可以发现,源码中的字符串,字符,空格,都会原样返回。每个源代码中的字符,都会出现在相应的顺序处。而,其他的比如标签,操作符,语句,都会被转换成一个包含俩部分的Array: Token ID (也就是在Zend内部的改Token的对应码,比如,T_ECHO,T_STRING),和源码中的原来的内容。

    3. Parsing

    接下来,就是Parsing阶段了,Parsing首先会丢弃Tokens Array中的多于的空格,然后将剩余的Tokens转换成一个一个的简单的表达式

    1. echo a constant string
    2. add two numbers together
    3. store the result of the prior expression to a variable
    4. echo a variable
    

    4. Compilation

    然后就改Compilation阶段了,它会把Tokens编译成一个个op_array, 每个op_arrayd包含如下5个部分:

    1. Opcode数字的标识,指明了每个op_array的操作类型,比如add , echo
    2. 结果       存放Opcode结果
    3. 操作数1  给Opcode的操作数
    4. 操作数2
    5. 扩展值   1个整形用来区别被重载的操作符
    

    比如,我们的PHP代码会被Parsing成:

    * ZEND_ECHO     'Hello World'
    * ZEND_ADD       ~0 1 1
    * ZEND_ASSIGN  !0 ~0
    * ZEND_ECHO     !0
    

    呵呵,你可能会问了,我们的$a去那里了?
    恩,这个要介绍操作数了,每个操作数都是由以下俩个部分组成:

    a)op_type : 为IS_CONST, IS_TMP_VAR, IS_VAR, IS_UNUSED, or IS_CV
    b)u,一个联合体,根据op_type的不同,分别用不同的类型保存了这个操作数的值(const)或者左值(var)
    

    而对于var来说,每个var也不一样

    • IS_TMP_VAR, 顾名思义,这个是一个临时变量,保存一些op_array的结果,以便接下来的op_array使用,这种的操作数的u保存着一个指向变量表的一个句柄(整数),这种操作数一般用开头,比如0,表示变量表的0号未知的临时变量
    • IS_VAR 这种就是我们一般意义上的变量了,他们以$开头表示
    • IS_CV 表示ZE2.1/PHP5.1以后的编译器使用的一种cache机制,这种变量保存着被它引用的变量的地址,当一个变量第一次被引用的时候,就会被CV起来,以后对这个变量的引用就不需要再次去查找active符号表了,CV变量以!开头表示。

    这么看来,我们的$a被优化成!0了

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/zakun/p/php-opcode.html
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