PHP內(nèi)核探索 —— PHP里的opcode:Zend虛擬機(jī)中的指令
opcode是計(jì)算機(jī)指令中的一部分,用于指定要執(zhí)行的操作, 指令的格式和規(guī)范由處理器的指令規(guī)范指定。 除了指令本身以外通常還有指令所需要的操作數(shù),可能有的指令不需要顯式的操作數(shù)。 這些操作數(shù)可能是寄存器中的值,堆棧中的值,某塊內(nèi)存的值或者IO端口中的值等等。
通常opcode還有另一種稱謂:字節(jié)碼(byte codes)。 例如Java虛擬機(jī)(JVM),.NET的通用中間語言(CIL: Common Intermeditate Language)等等。
PHP中的opcode則屬于前面介紹中的后著,PHP是構(gòu)建在Zend虛擬機(jī)(Zend VM)之上的。PHP的opcode就是Zend虛擬機(jī)中的指令。
在PHP實(shí)現(xiàn)內(nèi)部,opcode由如下的結(jié)構(gòu)體表示:
struct _zend_op { opcode_handler_t handler; // 執(zhí)行該opcode時(shí)調(diào)用的處理函數(shù) znode result; znode op1; znode op2; ulong extended_value; uint lineno; zend_uchar opcode; // opcode代碼};
和CPU的指令類似,有一個(gè)標(biāo)示指令的opcode字段,以及這個(gè)opcode所操作的操作數(shù),PHP不像匯編那么底層, 在腳本實(shí)際執(zhí)行的時(shí)候可能還需要其他更多的信息,extended_value字段就保存了這類信息, 其中的result域則是保存該指令執(zhí)行完成后的結(jié)果。
例如如下代碼是在編譯器遇到print語句的時(shí)候進(jìn)行編譯的函數(shù):
void zend_do_print(znode *result,const znode *arg TSRMLS_DC){ zend_op *opline = get_next_op(CG(active_op_array) TSRMLS_CC); opline->result.op_type = IS_TMP_VAR; opline->result.u.var = get_temporary_variable(CG(active_op_array)); opline->opcode = ZEND_PRINT; opline->op1 = *arg; SET_UNUSED(opline->op2); *result = opline->result;}
這個(gè)函數(shù)新創(chuàng)建一條zend_op,將返回值的類型設(shè)置為臨時(shí)變量(IS_TMP_VAR),并為臨時(shí)變量申請(qǐng)空間, 隨后指定opcode為ZEND_PRINT,并將傳遞進(jìn)來的參數(shù)賦值給這條opcode的第一個(gè)操作數(shù)。這樣在最終執(zhí)行這條opcode的時(shí)候, Zend引擎能獲取到足夠的信息以便輸出內(nèi)容。
下面這個(gè)函數(shù)是在編譯器遇到echo語句的時(shí)候進(jìn)行編譯的函數(shù):
void zend_do_echo(const znode *arg TSRMLS_DC){ zend_op *opline = get_next_op(CG(active_op_array) TSRMLS_CC); opline->opcode = ZEND_ECHO; opline->op1 = *arg; SET_UNUSED(opline->op2);}
可以看到echo處理除了指定opcode以外,還將echo的參數(shù)傳遞給op1,這里并沒有設(shè)置opcode的result結(jié)果字段。 從這里我們也能看出print和echo的區(qū)別來,print有返回值,而echo沒有,這里的沒有和返回null是不同的, 如果嘗試將echo的值賦值給某個(gè)變量或者傳遞給函數(shù)都會(huì)出現(xiàn)語法錯(cuò)誤。
PHP腳本編譯為opcode保存在op_array中,其內(nèi)部存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)如下:
struct _zend_op_array { /* Common elements */ zend_uchar type; char *function_name; // 如果是用戶定義的函數(shù)則,這里將保存函數(shù)的名字 zend_class_entry *scope; zend_uint fn_flags; union _zend_function *prototype; zend_uint num_args; zend_uint required_num_args; zend_arg_info *arg_info; zend_bool pass_rest_by_reference; unsigned char return_reference; /* END of common elements */ zend_bool done_pass_two; zend_uint *refcount; zend_op *opcodes; // opcode數(shù)組 zend_uint last,size; zend_compiled_variable *vars; int last_var,size_var; // ...}
如上面的注釋,opcodes保存在這里,在執(zhí)行的時(shí)候由下面的execute函數(shù)執(zhí)行:
ZEND_API void execute(zend_op_array *op_array TSRMLS_DC){ // ... 循環(huán)執(zhí)行op_array中的opcode或者執(zhí)行其他op_array中的opcode}
前面提到每條opcode都有一個(gè)opcode_handler_t的函數(shù)指針字段,用于執(zhí)行該opcode, 這里并沒有給沒有指定處理函數(shù),那在執(zhí)行的時(shí)候該由哪個(gè)函數(shù)來執(zhí)行呢? 更多信息請(qǐng)參考后面的詳細(xì)介紹。
PHP有三種方式來進(jìn)行opcode的處理:CALL,SWITCH和GOTO,PHP默認(rèn)使用CALL的方式,也就是函數(shù)調(diào)用的方式, 由于opcode執(zhí)行是每個(gè)PHP程序頻繁需要進(jìn)行的操作,可以使用SWITCH或者GOTO的方式來分發(fā), 通常GOTO的效率相對(duì)會(huì)高一些,不過效率是否提高依賴于不同的CPU。
相關(guān)文章:
1. python全棧開發(fā)語法總結(jié)2. Python調(diào)用接口合并Excel表代碼實(shí)例3. Python如何批量生成和調(diào)用變量4. ASP.Net Core對(duì)USB攝像頭進(jìn)行截圖5. 如何在Python項(xiàng)目中引入日志6. 通過CSS數(shù)學(xué)函數(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫特效7. python b站視頻下載的五種版本8. Python快速將ppt制作成配音視頻課件的操作方法9. ASP.Net Core(C#)創(chuàng)建Web站點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)10. ajax動(dòng)態(tài)加載json數(shù)據(jù)并詳細(xì)解析
