风雪之隅 » variable http://www.laruence.com PHP语言, PHP扩展, Zend引擎相关的研究,技术,新闻分享 - 左手代码 右手诗 Wed, 08 Feb 2012 05:12:49 +0000 en hourly 1 http://wordpress.org/?v=3.1.2 深入理解PHP原理之变量生命期(一) http://www.laruence.com/2009/12/26/1198.html http://www.laruence.com/2009/12/26/1198.html#comments Sat, 26 Dec 2009 13:11:44 +0000 雪候鸟 http://www.laruence.com/?p=1198 1. 来自代码中 2. 来自外部(GET/POST/DB) 对于代码中的变量(也就是直接量)来说, 变量分配/赋值在编译期, 活跃在执行器, 在请求关闭期被销毁.对于这些变量来说, 使用APC进行Opcode缓存, 则会缓存这部分变量的值. 而对于来自外部的变量, 变量分配/赋值在编译器后, 执行期前, 在请求关闭期被销毁,对于这些变量来说, 使用APC进行OpCode缓存, 是不会被缓存的. 今天就着重关注下外部变量的一个部分,GET来的数据的整个生命周期....]]>

对于PHP的中的数据来源, 不外乎有俩种:

1. 来自代码中
2. 来自外部(GET/POST/DB)

对于代码中的变量(也就是直接量)来说, 变量分配/赋值在编译期, 活跃在执行器, 在请求关闭期被销毁.对于这些变量来说, 使用APC进行Opcode缓存, 则会缓存这部分变量的值.

而对于来自外部的变量, 变量分配/赋值在编译器后, 执行期前, 在请求关闭期被销毁,对于这些变量来说, 使用APC进行OpCode缓存, 是不会被缓存的.

今天就着重关注下外部变量的一个部分,GET来的数据的整个生命周期.

假设, 有如下请求到来:

	GET /index.php?name=laruence&career[]=yahoo&career[]=baidu

而, 在index.php中:

<?php
	$name 	= $_GET['name'];
	$career = $_GET['career']; //array

我们知道, 在最后的执行期, $_GET数组必然包含如下片段:

	$_GET = array(
		'name'   => 'laruence',
		'career' => array(
			'yahoo', 'baidu',
		),
	)

那么, 我们今天就重点关注下, Query String是如何构建成_GET数组的(关于GET变量的生成, 请一并阅读我之前的文章: “PHP的GET/POST等大变量生成过程“):

在请求到来时刻,php_request_startup(定义在main.c)被调用,来做初始化现场. 在这个过程中包括设置超时值,调用各个模块的请求初始化函数. 当然也包括我们关心的, 创建变量环境.

php_hash_environment根据php.ini中的variables_order来依次初始化各个预定义大变量, 那么对于$_GET来说:

...
case 'g':
case 'G':
	if (!_gpc_flags[2]) {
		sapi_module.treat_data(PARSE_GET, NULL, NULL TSRMLS_CC);
		_gpc_flags[2] = 1;
		if (PG(register_globals)) {
			php_autoglobal_merge(&EG(symbol_table),
				Z_ARRVAL_P(PG(http_globals)[TRACK_VARS_GET]) TSRMLS_CC);
		}
	}
break;
...

大体可以看出,这段逻辑,首先通过treat_data来生成变量hash(PG(http_globals)[TRACK_VARS_GET]), 如果打开了auto_register_globals,则再把$_GET数组中的变量加入到符号表中.

treat_data是属于sapi_module_struct中的一个成员: 

 注意:	本文基于apache2handler方式的sapi, 这个启动过程和之前的文章sapi
原理中的启动过程略有不同, php5通过注册apache2的ap_hook_post_config挂钩,
在apache server启动的时候启动php(php_apache_server_startup,定义在
sapi/apache2hander/sapi_apache2.c中), 在这个函数中调用sapi_startup启动sapi,
继而通过调用php_apache2_startup来注册sapi module struct,
然后调用php_module_startup来初始化PHP, 其中又会初始化ZEND引擎,
以及填充zend_module_struct中的treat_data成员(通过php_startup_sapi_content_types)
为php_default_treat_data

现在回过头来继续看treat_data(也就是php_default_treat_data):

....
if (arg == PARSE_GET) {     /* GET data */
	c_var = SG(request_info).query_string;
	if (c_var && *c_var) {
		res = (char *) estrdup(c_var);
		free_buffer = 1;
	} else {
		free_buffer = 0;
	}
} else if (arg == PARSE_COOKIE) {       /* Cookie data */
....

在上面的逻辑中, 给res复制为query_string, SG(request_info)是一个代表了当前请求信息的结构体, 其中query_string是在php_apache_request_ctor中通过复制apache的reqeust_rec结构体中的args而来的.

对于本文的例子来说, 此时res即为”name=laruence&career[]=yahoo&career[]=baidu”,

继续在treat_data中, 随后的逻辑是:

var = php_strtok_r(res, separator, &strtok_buf);
...
while (var) {
	val = strchr(var, '=');

	if (arg == PARSE_COOKIE) {
		/* Remove leading spaces from cookie names,
			needed for multi-cookie header where ; can be followed by a space */
		while (isspace(*var)) {
			var++;
		}
		if (var == val || *var == '\0') {
			goto next_cookie;
		}
	}

	if (val) { /* have a value */
		int val_len;
		unsigned int new_val_len;

		*val++ = '\0';
		php_url_decode(var, strlen(var));
		val_len = php_url_decode(val, strlen(val));
		val = estrndup(val, val_len);
		if (sapi_module.input_filter(arg, var, &val, val_len, &new_val_len TSRMLS_CC)) {
			php_register_variable_safe(var, val, new_val_len, array_ptr TSRMLS_CC);
		}
		efree(val);
	} else {
...

首先, 通过php_strtok_r把res根据”&”分割成一个一个的”key=value”段, 接下来分别为var和val复制为key和value, 注意到这个过程中会分别对var和val做php_url_decode.

最后通过php_register_variable_safe, 给array_ptr(此时指向PG(http_globals)[TRACK_VARS_GET], 也就是$_GET)添加一个名为var值为val的成员.

到了这一步, 我们的$_GET数组中, 就包含了如下的成员:

'name'   => 'laruence',
'career' => array(
	'yahoo', 'baidu',
),

未完待续(变量的销毁过程)…

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或许你知道，或许你不知道，PHP是一个弱类型，动态的脚本语言。所谓弱类型，就是说PHP并不严格验证变量类型(严格来讲，PHP是一个中强类型语言,这部分内容会在以后的文章中叙述)，在申明一个变量的时候，并不需要显示指明它保存的数据的类型：

<?php
  $var = 1; //int
  $var = "laruence"; //string
  $var = 1.0002; //float
  $var = array(); // array
  $var = new Exception('error'); //object;

动态语言，就是说，PHP的语言结构在运行期是可以改变的，比如我们在运行期require一个函数定义文件，从而导致语言的函数表动态的改变。
所谓脚本语言，就是说，PHP并不是独立运行的，要运行PHP我们需要PHP解析器：

  /usr/bin/php -f example.php

我前面的文章中已经讲过，PHP的执行是通过Zend engine(ZE, Zend引擎), ZE是用C编写的，大家都知道C是一个强类型语言，也就是说，在C中所有的变量在它被声明到最终销毁，都只能保存一种类型的数据。 那么PHP是如何在ZE的基础上实现弱类型的呢？

首先要声明一点，如果你以前没有接触过PHP的源码分析，扩展开发。 如果你并不了解PHP的架构， 没有听说ZE，那么我建议你先看看我前面的文章,尤其推荐：

  • 深入浅出PHP(PHP Internals)
  • 深入理解PHP原理之Opcodes

    • 在PHP中，所有的变量都是用一个结构-zval来保存的， 在Zend/zend.h中我们可以看到zval的定义：

      typedef struct _zval_struct {
    zvalue_value value;
    zend_uint refcount;
    zend_uchar type;
    zend_uchar is_ref;
  } zval;

    其中zvalue_value是真正保存数据的关键部分，现在到了揭晓谜底的时候了，PHP是如何在ZE的基础上实现弱类型的呢？ 因为zvalue_value是个联合体(union), 

    typedef union _zvalue_value {
    long lval;
    double dval;
    struct {
        char *val;
        int len;
    } str;
    HashTable *ht;
    zend_object_value obj;
} zvalue_value;

    那么这个结构是如何储存PHP中的多种类型的呢？
    PHP中常见的变量类型有：

    1. 整型/浮点/长整型/bool值 等等
2. 字符串
3. 数组/关联数组
4. 对象
5. 资源

    PHP根据zval中的type字段来储存一个变量的真正类型，然后根据type来选择如何获取zvalue_value的值，比如对于整型和bool值:

       zval.type = IS_LONG;//整形
   zval.type = IS_BOOL;//布尔值

    就去取zval.value.lval,对于bool值来说lval∈(0|1);
    如果是双精度，或者float则会去取zval.value的dval。
    而如果是字符串，那么:

       zval.type = IS_STRING

    这个时候，就会取:
    zval.value.str
    而这个也是个结构，存有C分格的字符串和字符串的长度。

    而对于数组和对象，则type分别对应IS_ARRAY, IS_OBJECT, 相对应的则分别取zval.value.ht和obj

    比较特别的是资源，在PHP中，资源是个很特别的变量，任何不属于PHP内建的变量类型的变量，都会被看作成资源来进行保存，比如，数据库句柄，打开的文件句柄等等。 对于资源:

       type = IS_RESOURCE

    这个时候，会去取zval.value.lval， 此时的lval是个整型的指示器， 然后PHP会再根据这个指示器在PHP内建的一个资源列表中查询相对应的资源(这部分的内容，我以后会单独开一个篇文章来介绍)，目前，你只要知道此时的lval就好像是对应于资源链表的偏移值。

     ZEND_FETCH_RESOURCE(con, type, zval *, default, resource_name, resource_type);

    借用这样的机制，PHP就实现了弱类型，因为对于ZE的来说，它所面对的永远都是同一种类型，那就是zval。
    ps:明天team出去building，我想着应该在走之前写点东西给我的blog reader来消磨周末。今天就简单先开个头，下一次，我将进一步介绍PHP的变量，作用域，以及变量的copy on write和change on write机制， 待续….

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