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跟厂长学PHP7内核(七):常见变量类型的基本结构

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  • 2019-07-13
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简介上篇文章讲述了变量的存储结构zval,今天我们就来学习一下几个常见变量类型的基本结构。一、类型一览zval中的u1.v.type用来存储变量的类型,而zval.value存储的是不同类

上篇文章讲述了变量的存储结构zval,今天我们就来学习一下几个常见变量类型的基本结构。

一、类型一览

zval中的u1.v.type用来存储变量的类型,而zval.value存储的是不同类型对应的值,所以type决定value取值的地方,以下是PHP7所定义的所有类型。

#define IS_UNDEF 0 /* 标记未使用类型 */#define IS_NULL 1 /* NULL */#define IS_FALSE 2 /* 布尔类型false */#define IS_TRUE 3 /* 布尔类型true */#define IS_LONG 4 /* 长整型 */#define IS_DOUBLE 5 /* 浮点型 */#define IS_STRING 6 /* 字符串 */#define IS_ARRAY 7 /* 数组 */#define IS_OBJECT 8 /* 对象 */#define IS_RESOURCE 9 /* 资源 */#define IS_REFERENCE 10 /* 引用 *//* 常量相关类型 */#define IS_CONSTANT 11 /* 常量 */#define IS_CONSTANT_AST 12 /* 常量抽象语法树 *//* 伪类型 */#define _IS_BOOL 13#define IS_CALLABLE 14/* 内部类型 */#define IS_INDIRECT 15 /* 间接类型 */#define IS_PTR 17 /* 指针类型 */IS_UNDEF:标记未定义,表示数据可以被覆盖或删除。IS_TRUE/IS_FALSE:本来在PHP5中统一用IS_BOOL来代替,这里分成两个可以避免一次类型的检查。IS_REFERRENCE:引用类型,用于处理PHP脚本中的符号&。IS_PTR:用来解析value.ptr,通常用在函数类型上,比如声明一个函数或方法。IS_INDIRECT:用于解决在全局符号表访问CV变量的问题。

二、不同类型的结构

刚才聊到zval.u1.v.type决定了zval.value,下面来看一下zend_value结构体的定义。

typedef union _zend_value { zend_long lval /* 整型 */ double dval /* 浮点型 */ zend_refcounted *counted /* 引用计数 */ zend_string *str /* 字符串 */ zend_array *arr /* 数组 */ zend_object *obj /* 对象 */ zend_resource *res /* 资源 */ zend_reference *ref /* 引用 */ zend_ast_ref *ast /* 抽象语法树 */ zval *zv /* zval类型 */ void *ptr /* 指针类型 */ zend_class_entry *ce /* class类型 */ zend_function *func /* function类型 */ struct { uint32_t w1 uint32_t w2 } ww} zend_value

基本可以看出该结构体的变量和上文定义的类型是一一对应的,我们抽取几个常用的类型讲述一下。

2.1、字符串

字符串str对应的结构体是zend_string,它有四个成员,定义如下。

struct _zend_string { zend_refcounted_h gc zend_ulong h /* hash value */ size_t len char val[1]}gc:变量的引用计数信息,用于内存管理。h:字符串通过Time33算法计算的到的Hash值,避免了在数组操作中hash值的重复计算,据说提高了PHP7百分之5的性能。len:字符串的长度。val:字符串的内容,val[1]并不表示只能存储1个字节,在字符串分配时实际上是操作了malloc(sizeof(zend_string)+字符串你长度),也就是会多分配一些内存,而多出来的内存起始位置就是val,这样就可以将字符串直接存储到val,并通过val进行读取,这种采用了柔性数组的方式,读写效率更高。

2.2、数组

成员变量arr对应的结构体是zend_array,它就是你可能有所耳闻的HashTable,zend_array结构体定义如下。

struct _zend_array { zend_refcounted_h gc union { struct { ZEND_ENDIAN_LOHI_4( zend_uchar flags zend_uchar nApplyCount zend_uchar nIteratorsCount zend_uchar reserve) } 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}nTableMask:根据key的hash code映射元素存储位置时有用到,它的值是nTableSize的负数,nTableMask=-nTableSize。arData:数组的每一个元素都保存在这里,默认指向第一个元素。nNumUsed:当前使用的Bucket数,但不都是有效的,因为有的Bucket虽然被unset了但是没有马上被删除,而是做了IS_UNDEF标记。nNumOfElements:有效的Bucket数,这个就与上面不同了,这里记录的是真实有效的Bucket数量。nTableSize:数组的总容量。nIternalPointer:当前遍历的指针。nNextFreeElement:下一个索引的值,比如每次给数组新增数据时,该值就会加一,$a[] = 1。pDestructor:析构函数,在删除或覆盖某个元素时,调用该函数,可以对旧元素进行清理。u:这里的u主要还是起到辅助作用,比如flags用来设置散列表的一些属性是否持久化、是否已经初始化等。

2.3、对象

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]}gc:引用计数。handle:一次请求期间对象的编号,每一个对象都有一个唯一的编号,与创建的先后顺序有关,主要是在垃圾回收的时候使用。ce:该对象所属的类。handlers:对象操作的处理函数,比如成员属性的读写、成员方法的获取、对象的销毁克隆等。properties:普通成员属性的哈希表,初始化对象时该值为NULL。properties_table:用来存储普通成员的属性值,对象对非静态成员属性的操作就是通过这个数组。

参考文献

《PHP7内核剖析》《PHP7底层设计与源码实现》

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