Wang Shuai: 심층 PHP 커널(1) - 약한 유형의 변수 원리 탐구

PHP는 약한 타이핑 메커니즘을 포함하여 웹에 적합한 다양한 언어 기능을 제공하는 간단하고 강력한 언어입니다.
PHP는 Zend 엔진(이하 ZE)을 통해 실행됩니다. ZE는 C로 작성되었으며 하단에 일련의 약한 유형 메커니즘을 구현합니다. ZE의 메모리 관리는 Copy-On-Write 및 참조 카운팅과 같은 최적화 전략을 사용하여 변수를 재할당할 때 메모리 복사본을 줄입니다.

다음에서는 PHP 약한 타이핑의 원리를 탐색할 뿐만 아니라 PHP 확장에 대해 작성하고 PHP 변수를 작동하는 방법을 소개합니다.

1. PHP 변수 유형

PHP에는 8가지 변수 유형이 있습니다:

• 표준 유형: 부울, 정수, 부동 소수점, 문자열
• 복잡한 유형: 배열 배열, 객체
• 특수 유형: 리소스 리소스

PHP는 변수 유형을 엄격하게 확인하지 않으며 변수를 표시할 필요가 없습니다. 런타임 중에 직접 입력하고 할당합니다. 변수도 자유롭게 변환할 수 있습니다. 다음 예와 같이 구현 선언 없이 $i에 모든 유형의 값을 할당할 수 있습니다.

[php] 보기 일반 사본

1. php $i = 1 //int $i; = '돈을 보여주세요'; //string $i = 0.02; // float $i = array(1, 2, 3) // 배열 $i = new Exception('test', 123); $i = fopen('/tmp/aaa.txt', 'a') // 리소스 ?>

약한 유형의 원리를 깊이 이해하지 못하면 변수를 비교할 때 "기대를 초과하는" 놀라움을 겪게 됩니다.

[php] 보기 일반 사본

1. PHP $str1 = null $str2 = 거짓; 에코 $str1==$str2 ? '같음' : '같지 않음' $str3 = ''; $str4 = 0; str3==$str4 ? '같음' : '같지 않음' $str5= 0; >; 🎜>'같음' : '같지 않음'; 위 세 가지 결과는 모두 동일합니다. 왜냐하면 PHP는 변수 비교 시 내부적으로 변수 변환을 수행하기 때문입니다. 값과 유형을 동시에 결정하려면 세 개의 =(예: $a===0)를 사용하여 결정하세요. 어쩌면 당신은 그것이 평범하다고 ​​생각할 수도 있고, 어쩌면 놀랍다고 생각할 수도 있습니다. 그렇다면 저와 함께 PHP 커널에 대해 자세히 알아보고 PHP 변수의 원리를 탐구해 보시기 바랍니다. 2. 변수 저장 및 표준 유형 소개 PHP의 모든 변수는 zval 구조로 구현됩니다. [php] 보기 일반 사본
   1. typedef union _zvalue_value {     long lval;                 /* 긴 값 */     double dval;               /* 이중 값 */     구조체 {                       문자 *val;         내부;               /* 항상 문자열에 대해 설정됩니다.*/     } str;                     /* 문자열(항상 길이 있음) */     HashTable *ht;             /* 배열 */     zend_object_value obj;     /* 객체 저장소 핸들 및 핸들러를 저장합니다.*/  } zvalue_value;   

   属性名	含义	默认值
   refcount__gc	表示引用计数	1
   is_ref__gc	表示是否为引用	0
   value	存储变量的值
   type	变量具体的类型

   여기서 refcount__gc 및 is_ref__gc는 변수가 참조인지 여부를 나타냅니다. 유형 필드는 변수 유형을 식별합니다. 유형의 값은 IS_NULL, IS_BOOL, IS_LONG, IS_FLOAT, IS_STRING, IS_ARRAY, IS_OBJECT, IS_RESOURCE일 수 있습니다. PHP는 유형에 따라 zvalue_value를 저장하는 방법을 선택합니다.
   zvalue_value는 다음과 같이 정의된 가변 약한 유형의 핵심을 구현할 수 있습니다.

   [php] 보기 일반 사본

   1. typedef Union _zvalue_value { long lval; /* 긴 값 */ double dval;                                                           🎜>/* double value */ struct { char *val; /* 이는 항상 문자열에 설정됩니다. */ } str; /* 문자열(항상 길이 있음) */ HashTable *ht; /* 배열 */ zend_object_value obj; 객체 저장소 핸들 및 핸들러 */ } zvalue_value; 부울 유형, zval.type=IS_BOOL, zval.value.lval 필드를 읽고 값은 1/0입니다. 문자열인 경우 zval.type=IS_STRING은 문자열 포인터와 길이를 저장하는 구조인 zval.value.str을 읽습니다. C 언어에서는 " 일반 사본

   typedefstruct_zend_rsrc_list_entry {    void *ptr;    int type;    int refcount;  }zend_rsrc_list_entry;  🎜>

   이 중 ptr은 파일 핸들이나 데이터베이스 연결 구조와 같은 리소스의 최종 구현에 대한 포인터입니다. type은 다양한 리소스 유형을 구별하는 데 사용되는 유형 태그입니다. refcount는 리소스의 참조 계산에 사용됩니다.
   커널에서는 ZEND_FETCH_RESOURCE 함수를 통해 리소스 유형을 얻습니다.

   [php] 보기 일반 사본

   1. ZEND_FETCH_RESOURCE(con, type, zval *, 기본, 리소스_이름, 리소스_유형)

   5. 변수 유형 변환

   현재 PHP 언어에 대한 이해에 따르면 변수 유형은 zval.type 필드 표시에 따라 달라집니다. 변수의 내용은 다음과 같습니다. zval.type은 zval.value에 저장됩니다. PHP에서 변수가 필요한 경우 두 단계만 필요합니다. zval.value의 값이나 포인터를 변경한 다음 zval.type의 유형을 변경합니다. 그러나 일부 PHP 고급 변수 Array/Object/Resource의 경우 변수 변환에는 더 많은 작업이 필요합니다.

   가변 변환 원리는 3가지로 구분됩니다.

   5.1 표준형 상호 변환

   은 비교적 간단합니다. 위의 단계에 따라 변환하면 됩니다.

   5.2 표준 유형과 리소스 유형 변환

   리소스 유형은 int로 이해할 수 있으므로 표준 유형을 변환하는 데 더 편리합니다. 변환 후에는 리소스가 폐쇄되거나 재활용됩니다.

   [php] 보기 일반 사본

   1. php $var = fopen ('/tmp/aaa.txt', 'a'); // 리소스 #1 $var = (int) $var; var_dump($var); // 출력 1 ?>

   5.3 복합 유형 변환

   정수/부동 소수점 부동소수점으로의 배열 변환은 요소 수를 반환합니다. bool로 변환하면 배열에 요소가 있는지 여부가 반환됩니다. 문자열로 변환하면 '배열'이 반환되고 경고가 표시됩니다. 던져졌다.
   자세한 내용은 경험에 따라 다릅니다. PHP 매뉴얼을 읽어보세요: http://php.net/manual/en/언어.types.type-juggling.php
   

   5.4 복합 유형 변환

   배열과 객체는 서로 변환될 수 있습니다. 다른 유형의 값이 객체로 변환되면 내장 클래스 stdClass의 인스턴스가 생성됩니다.

   PHP 확장을 작성할 때 PHP 코어는 유형 변환을 위한 함수 세트를 제공합니다.

   void convert_to_long(zval* pzval)

   void convert_to_double(zval* pzval)

   void convert_to_long_base(zval* pzval, int base)

   void convert_to_null(zval* pzval)

   void convert_to_boolean(zval* pzval)

   void convert_to_array(zval* pzval)

   void convert_to_object(zval* pzval)

   void convert_object_to_type(zval* pzval, convert_func_t converter)

   PHP 코어는 편의를 위해 매크로 세트를 제공합니다. zval, 보다 세분화된 방식으로 zval 값을 얻는 데 사용됩니다.

   액세스 변수(zval).value.str.len Z_ARRVAL_PP(zval_pp)

   커널 액세스 zval 컨테이너 API

   매크로

   内核访问zval容器的API
   宏	访问变量
   Z_LVAL(zval)	(zval).value.lval
   Z_DVAL(zval)	(zval).value.dval
   Z_STRVAL(zval)	(zval).value.str.val
   Z_STRLEN(zval)	(zval).value.str.len
   Z_ARRVAL(zval)	(zval). value.ht
   Z_TYPE(zval)	(zval).type
   Z_LVAL_P(zval)	(*zval).value.lval
   Z_DVAL_P(zval)	(*zval).value.dval
   Z_STRVAL_P(zval_p)	(*zval).value.str.val
   Z_STRLEN_P(zval_p)	(*zval).value.str.len
   Z_ARRVAL_P(zval_p)	(*zval). value.ht
   Z_OBJ_HT_P(zval_p)	(*zval).value.obj.handlers
   Z_LVAL_PP(zval_pp)	(**zval).value.lval
   Z_DVAL_PP(zval_pp)	(**zval).value.dval
   Z_STRVAL_PP(zval_pp)	(**zval).value.str.val
   Z_STRLEN_PP(zval_pp)	(**zval).value.str.len
   Z_ARRVAL_PP(zval_pp)	(**zval). value.ht

   Z_LVAL(zval)

   (zval).value.lval

   Z_DVAL(zval)

   (zval).value.dval

   Z_STRVAL( zval )

   (zval).value.str.val

   Z_STRLEN(zval)

   Z_ARRVAL(zval)

   (zval). / td>

   Z_TYPE(zval)

   (zval).type

   Z_LVAL_P(zval)

   (*zval).value.lval

   Z_DVAL_P(zval) td >

   (*zval).value.dval

   Z_STRVAL_P(zval_p)

   (*zval).value .str.val

   Z_STRLEN_P(zval_p)

   (*zval).value.str.len

   Z_ARRVAL_P(zval_p)

   (*zval).value.ht

   Z_OBJ_HT_P(zval_p)

   (*zval).value.obj.handlers

   Z_LVAL_PP(zval_pp)

   (**zval).value.lval

   Z_DVAL_PP(zval_pp)

   (**zval ) .value.dval

   Z_STRVAL_PP(zval_pp)

   (**zval).value.str.val

   Z_STRLEN_PP(zval_pp)

   (**zval).value.str.len

   (**zval).value.ht

   6. 가변 기호 테이블 및 범위

   PHP의 가변 기호 테이블과 zval 값 매핑은 HashTable(해시 테이블이라고도 함, 이하 HT)을 통해 널리 사용됩니다. ZE에서는 상수, 변수, 함수 등의 언어 기능이 모두 HT로 구성됩니다. PHP의 배열 유형도 HashTable을 통해 구현됩니다.
   예:

   [php] 보기 일반 사본

   1. php $var = 'Hello World' ?>

   변수 기호 테이블에는 $var라는 변수 이름이 저장되고, 해당 변수의 유형과 값을 나타내는 zval 구조가 저장됩니다. $var는 해시 테이블에 저장됩니다. 커널은 변수 기호 테이블과 zval 주소의 해시 매핑을 통해 PHP 변수에 대한 액세스를 구현합니다.

   범위를 언급해야 하는 이유는 무엇인가요? 함수의 내부 변수가 보호되기 때문입니다. 범위에 따라 PHP 변수는 전역 변수와 지역 변수로 구분됩니다. 각 범위 PHP는 기호 테이블의 HashTable을 유지합니다. PHP에서 함수나 클래스를 생성할 때 ZE는 함수나 클래스의 변수가 지역 변수임을 나타내는 새로운 기호 테이블을 생성합니다. 이를 통해 지역 변수를 보호할 수 있습니다. 즉, 함수 내부의 변수는 외부에서 접근할 수 없습니다. PHP 변수 생성 시 ZE는 zval을 할당하고, 해당 타입과 초기값을 설정한 후, 사용자가 변수를 사용할 수 있도록 현재 스코프의 심볼 테이블에 변수를 추가합니다.
   ZEND_SET_SYMBOL은 커널에서 변수를 설정하는 데 사용됩니다.

   [php] 보기 일반 사본

   1. ZEND_SET_SYMBOL( EG(active_symbol_table), "foo", foo)

   View_zend_executor_globals 구조

   [php] 보기 일반 사본

   1. Zend/zend_globals.h
   2. struct _zend_executor_globals { HashTable Symbol_table; //전역 심볼 테이블 변수 HashTable *active_symbol_table; //지역 변수의 기호 테이블 //Small };
   PHP 작성 확장 시 PHP에 액세스할 수 있습니다. EG 매크로를 통한 변수 기호 테이블. EG(symbol_table)는 전역 범위의 변수 기호 테이블에 액세스하고, EG(active_symbol_table)는 현재 범위의 변수 기호 테이블에 액세스하며, 로컬 변수는 HashTable에서 작업할 때 해당 함수에 전달되는 포인터를 저장합니다.
   해시 테이블과 변수 범위를 더 잘 이해하기 위해 다음은 간단한 예입니다.

   [php] 보기 일반 사본

   1. php $temp = '전역'; } test(); var_dump($temp) ?> 전역 기호 테이블의 HashTable에 'global'이 있습니다. 함수 테스트의 내부 변수 $temp를 생성하여 함수 테스트에 속한 심볼 테이블에 추가하고 문자 유형 zval에 'active' 값을 할당합니다. 7. PHP 확장의 변수 작업 PHP 변수 생성 확장에서 MAKE_STD_ZVAL(pzv) 함수를 호출하여 PHP 호출 가능 변수인 MAKE_STD_ZVAL 애플리케이션을 생성할 수 있습니다. 도착한 매크로는 다음과 같습니다: [php] 보기 일반 사본
      1. #define MAKE_STD_ZVAL(zv) ALLOC_ZVAL(zv);INIT_PZVAL(zv) #define ALLOC_ZVAL(z) ZEND _FAST_ALLOC(z, zval, ZVAL_CACHE_LIST) #define ZEND_FAST_ALLOC(p, 유형, fc_type ) (P) = (Type*) Emalloc (sizeof (type)) #Define init_pzval (z) (z)-& gt; refcount__gc = 1 (z)-&ref__gc = 0; 🎜>MAKE_STD_ZVAL(foo)은 다음을 얻도록 확장됩니다:
      [php] 보기 일반 사본

      (foo) = (zval *) emalloc(sizeof(zval))(foo)->refcount__gc = 1; is_ref__gc = 0;

      1. MAKE_STD_ZVAL이 zval 구조에서 메모리 할당, refcount 초기화 및 is_ref의 세 가지 작업을 수행하는 것을 볼 수 있습니다. 커널은 작업을 단순화하기 위해 몇 가지 매크로를 제공합니다. 단 한 단계로 zval의 유형과 값을 설정할 수 있습니다.

      
      ZVAL_STRINGL(pzv,str,len,dup)의 dup 매개변수

      먼저 ZVAL_STRINGL(pzv,str,len,dup)에 대해 설명합니다. str 및 len 매개변수는 매우 쉽습니다. 커널이 문자열의 주소와 그 길이를 저장한다는 것을 알고 있기 때문입니다. 뒤에 있는 dup의 의미는 실제로 문자열을 복사해야 하는지 여부를 나타내는 것입니다. 값이 1이면 새 메모리가 먼저 할당되고 문자열이 할당된 다음 새 메모리의 주소가 pzv에 복사됩니다. 0이면 str의 주소가 zval에 직접 할당됩니다.

      ZVAL_STRINGL과 ZVAL_STRING의 차이점

      특정 위치에서 문자열을 가로채고 싶거나 이미 문자열의 길이를 알고 있는 경우 ZVAL_STRINGL(zval, string, length) 매크로를 사용할 수 있습니다. , 중복), 이는 strlen()을 사용하는 대신 문자열 길이를 명시적으로 지정합니다. 이 매크로는 문자열 길이를 인수로 사용합니다. 그러나 strlen이 하나 적기 때문에 ZVAL_STRING보다 바이너리 안전하고 빠릅니다.
      ZVAL_RESOURCE는 대략 ZVAL_LONG과 같습니다

      4장에서 말했듯이 PHP의 리소스 유형 값은 정수이므로 ZVAL_RESOURCE는 zval 유형을 설정한다는 점을 제외하면 ZVAL_LONG과 유사하게 작동합니다. IS_RESOURCE로.

      8. 요약

      PHP의 약한 타이핑은 ZE의 zval 컨테이너 변환을 통해 완성되며, 변수 이름과 zval 데이터는 해시 테이블에 저장되므로 운영 효율성이 어느 정도 희생됩니다. 또한, 변수 유형의 암시적 변환으로 인해 개발 과정에서 변수 유형을 제대로 감지하지 못하는 경우 문제가 발생할 수 있습니다.

      그러나 약한 타이핑, 배열, 메모리 호스팅, 확장과 같은 PHP의 언어 기능은 웹 개발 시나리오에 매우 적합하며 개발 효율성이 매우 높으며 제품 반복 주기를 가속화할 수 있습니다. 대규모 서비스에서는 병목 현상이 언어 자체가 아닌 데이터 액세스 계층에 있는 경우가 많습니다. 실제 사용에서 PHP는 논리 계층 및 프리젠테이션 계층 역할을 할 뿐만 아니라 PHP가 개발한 UDPServer/TCPServer를 데이터 및 캐시의 중간 계층으로 사용합니다.

      위 내용은 Wang Shuai: 심층 PHP 핵심(1) - 다양한 측면을 포함하여 약한 유형 변수의 원리 탐색을 소개합니다. PHP 튜토리얼에 관심이 있는 친구들에게 도움이 되기를 바랍니다.