PHP内核-类和面向对象的代码详解

在最开始接触PHP的时候，都是面向过程的方法来自己做一些很简单的网站在玩，写PHP代码就是堆砌，拓展性与维护性太差改个逻辑极不方便。后来发现PHP是支持面向对象的，忽然觉得自己那是后还真是年轻，真是孤陋寡闻呀，毕竟PHP是用C来实现，也不足为奇。

前言：

从我们接触PHP开始，我们最先遇到的是函数：数组操作函数，字符串操作函数，文件操作函数等等。 这些函数是我们使用PHP的基础，也是PHP自出生就支持的面向过程编程。面向过程将一个个功能封装， 以一种模块化的思想解决问题。

从PHP4起开始支持面向对象编程。但PHP4的面向对象支持不太完善。 从PHP5起，PHP引入了新的对象模型（Object Model），增加了许多新特性，包括访问控制、 抽象类和final类、类方法、魔术方法、接口、对象克隆和类型提示等。并且在近期发布的PHP5.3版本中，针对面向对象编程增加了命名空间、延迟静态绑定以及增加了两个魔术方法__callStatic()和__invoke()。

那么，在PHP底层，其是怎么实现的呢，其结构如何？

一。类的结构

引用TIPI的一个事例：

class ParentClass {
}
 
interface Ifce {
        public function iMethod();
}
 
final class Tipi extends ParentClass implements Ifce {
        public static $sa = 'aaa';
        const CA = 'bbb';
 
        public function __constrct() {
        }
 
        public function iMethod() {
        }
 
        private function _access() {
        }
 
        public static function access() {
        }
}

这里定义了一个父类ParentClass，一个接口Ifce，一个子类Tipi。子类继承父类ParentClass， 实现接口Ifce，并且有一个静态变量$sa，一个类常量 CA，一个公用方法，一个私有方法和一个公用静态方法。 这些结构在Zend引擎内部是如何实现的？类的方法、成员变量是如何存储的？访问控制，静态成员是如何标记的？

首先，我们看看类的内部存储结构:

取上面这个结构的部分字段，我们分析文章最开始的那段PHP代码在内核中的表现。 如下所示：

字段名	字段说明	ParentClass类	Ifce接口	Tipi类
name	类名	ParentClass	Ifce	Tipi
type	类别	2(用户自定义)	2 (用户自定义)	2 (用户自定义,1为系统内置类)
parent	父类	空	空	ParentClass类
refcount	引用计数	1	1	2
ce_flags	类的类型	0	144	524352
function_table	函数列表	空	function_name=iMethod | type=2 | fn_flags=258	function_name=__construct | type=2 | fn_flags=8448 function_name=iMethod | type=2 | fn_flags=65800 function_name=_access | type=2 | fn_flags=66560 function_name=access | type=2 | fn_flags=257
interfaces	接口列表	空	空	Ifce接口 接口数为1
filename	存放文件地址	/tipi.php	/tipi.php	/ipi.php
line_start	类开始行数	15	18	22
line_end	类结束行数	16	20	38

二。变量与成员变量

如PHP内核的存储机制（分离/改变）所介绍，

变量要么是定义在全局范围中，叫做全局变量，要么是定义在某个函数中， 叫做局部变量。

成员变量是定义在类里面，并和成员方法处于同一层次。如下一个简单的PHP代码示例，定义了一个类， 并且这个类有一个成员变量。

class Tipi { 
	public $var;
}

1.成员变量的访问：

访问这个成员变量当然是通过对象来访问。

2.成员变量的规则：

1.接口中不允许使用成员变量

2.成员变量不能拥有抽象属性

3.不能声明成员变量为final

4.不能重复声明属性

在声明类的时候初始化了类的成员变量所在的HashTable，之后如果有新的成员变量声明时，在编译时zend_do_declare_property。函数首先检查成员变量不允许的这4 条情况。

比如：.

class Tipi { 
	public final $var;
}

运行程序将报错，违反了第三条：Fatal error: Cannot declare property Tipi::$var final, the final modifier is allowed only for methods and classes in .. 这个错误由zend_do_declare_property函数抛出

三。函数与成员方法

成员方法从本质上来讲也是一种函数，所以其存储结构也和常规函数一样，存储在zend_function结构体中。

对于一个类的多个成员方法，它是以HashTable的数据结构存储了多个zend_function结构体。 和前面的成员变量一样，在类声明时成员方法也通过调用zend_initialize_class_data方法，初始化了整个方法列表所在的HashTable。 在类中我们如果要定义一个成员方法，格式如下：

class Tipi{ 
     public function t() {echo 1; }
}

除去访问控制关键字，一个成员方法和常规函数是一样的，从语法解析中调用的函数一样（都是zend_do_begin_function_declaration函数）， 但是其调用的参数有一些不同，第三个参数is_method，成员方法的赋值为1，表示它作为成员方法的属性。 在这个函数中会有一系统的编译判断，比如在接口中不能声明私有的成员方法。 看这样一段代码：

interface Ifce { 
    private function method();
}

如果直接运行，程序会报错：Fatal error: Access type for interface method Ifce::method() must be omitted in 这段代码对应到zend_do_begin_function_declaration函数中的代码。

四。方法(Function)与函数(Method)的异同

在前面介绍了函数的实现，函数与方法的本质是比较相似的，都是将一系列的逻辑放到一个集合里执行, 但二者在使用中也存在很多的不同，这里我们讨论一下二者的实现。 从实现的角度来看，二者内部代码都被最终解释为op_array，其执行是没有区别的（除非使用了$this/self等对象特有的变法或方法）, 而二者的不同体现在两个方面：

1.是定义（注册）的实现；

2.是调用的实现；

定义（注册）方式的实现

函数和方法都是在编译阶段注册到compiler_globals变量中的，二者都使用相同的内核处理函数zend_do_begin_function_declaration() 和zend_do_end_function_declaration()来完成这一过程。 二者的内部内容会被最终解释并存储为一个op_codes数组，但编译后“挂载”的位置不同，如下图：

 PHP中函数与方法的注册位置

调用方式的实现

定义位置的不同，以及性质的不同，决定了方法比函数要进行更多的验证工作, 方法的调用比函数的调用多一个名为ZEND_INIT_METHOD_CALL的OPCODE， 

其作用是把方法注册到execute_data.fbc , 然后就可以使用与函数相同的处理函数 ZEND_DO_FCALL_BY_NAME进行处理。

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