PHP中OpCode原理詳解

墨辰丷原創: 2018-06-02 09:29:061953瀏覽

這篇文章主要介紹了PHP之OpCode原理,較為詳細的分析了php程式的相關編譯機制與運行原理,需要的朋友可以參考下

OpCode是一種PHP腳本編譯後的中間語言，就像Java的ByteCode,或.NET的MSL。此文主要基於《 Understanding OPcode》和網絡，根據個人的理解和修改，特記錄下來：

#PHP代碼：

<?php
  echo "Hello World";
  $a = 1 + 1;
  echo $a;
?>

PHP執行這段程式碼會經過以下4個步驟：

1. Scanning (Lexing) ,將PHP程式碼轉換為語言片段(Tokens)

2. Parsing , 將Tokens轉換成簡單而有意義的表達式
3. Compilation , 將表達式編譯成Opocdes
4. Execution , 順次執行Opcodes，每次一條，從而實現PHP腳本的功能。

註：現在有的Cache例如：APC ，可以使得PHP快取Opcodes ，這樣，每次有請求來臨的時候，就不需要重複執行前面3步，從而能大幅的提高PHP的執行速度。

首先，Zend/zend_language_scanner.c 會根據Zend/zend_language_scanner.l(Lex檔)，來對輸入的PHP程式碼進行詞法分析，從而得到一個一個的“字”，PHP4.2 開始提供了一個函數叫token_get_all ，這個函數就可以講一段PHP程式碼Scanning成Tokens；

將會得到如下結果：

Array
(
  [0] => Array
    (
      [0] => 367
      [1] => <?php
      [2] => 1
    )
  [1] => Array
    (
      [0] => 370
      [1] =>
      [2] => 2
    )
  [2] => Array
    (
      [0] => 316
      [1] => echo
      [2] => 2
    )
  [3] => Array
    (
      [0] => 370
      [1] =>
      [2] => 2
    )
  [4] => Array
    (
      [0] => 315
      [1] => "Hello World"
      [2] => 2
    )
  [5] => ;
  [6] => Array
    (
      [0] => 370
      [1] =>
      [2] => 2
    )
  [7] => Array
    (
      [0] => 309
      [1] => $a
      [2] => 3
    )
  [8] => Array
    (
      [0] => 370
      [1] =>
      [2] => 3
    )
  [9] => =
  [10] => Array
    (
      [0] => 370
      [1] =>
      [2] => 3
    )
  [11] => Array
    (
      [0] => 305
      [1] => 1
      [2] => 3
    )
  [12] => Array
    (
      [0] => 370
      [1] =>
      [2] => 3
    )
  [13] => +
  [14] => Array
    (
      [0] => 370
      [1] =>
      [2] => 3
    )
  [15] => Array
    (
      [0] => 305
      [1] => 1
      [2] => 3
    )
  [16] => ;
  [17] => Array
    (
      [0] => 370
      [1] =>
      [2] => 3
    )
  [18] => Array
    (
      [0] => 316
      [1] => echo
      [2] => 4
    )
  [19] => Array
    (
      [0] => 370
      [1] =>
      [2] => 4
    )
  [20] => Array
    (
      [0] => 309
      [1] => $a
      [2] => 4
    )
  [21] => ;
  [22] => Array
    (
      [0] => 370
      [1] =>
      [2] => 4
    )
  [23] => Array
    (
      [0] => 369
      [1] => ?>
      [2] => 5
    )
)

傳回的結果，原始碼中的字串，字符，空格，都會原樣回傳。每個原始程式碼中的字符，都會出現在相應的順序處。而，其他的例如標籤，操作符，語句，都會被轉換成一個包含兩個部分的Array: Token ID (也就是在Zend內部的改Token的對應碼，比如,T_ECHO,T_STRING)，和源碼中的原來的內容。

接下來，就是Parsing階段了，Parsing首先會丟棄Tokens Array中的多於的空格，然後將剩餘的Tokens轉換成一個一個的簡單的表達式

1. echo a constant string

2. add two numbers together
3. store the result of the prior expression to a variable
4. echo a variable

然後，就改Compilation階段了，它會把Tokens編譯成一個個op_array，每個op_arrayd包含如下5個部分：

#1. Opcode數字的標識，指明了每個op_array的操作類型，例如add，echo

2. 結果存放Opcode結果
3. 運算元1給Opcode的運算元
4. 運算元2
5. 擴充值1個整形用來區別被重載的運算子

例如，PHP程式碼會被Parsing成:

[root@localhost html]# /usr/local/php/bin/php -dvld.active=1 hello.php
Branch analysis from position: 0
Return found
filename:    /var/www/html/hello.php
function name: (null)
number of ops: 6
compiled vars: !0 = $a
line   # op              fetch     ext return operands
-------------------------------------------------------------------------------
  2   0 ECHO                           &#39;Hello+world&#39;
  3   1 ADD                       ~0   1, 1
     2 ASSIGN                          !0, ~0
  4   3 ECHO                           !0
  6   4 RETURN                          1
     5* ZEND_HANDLE_EXCEPTION
Hello world2

#每個運算元都是由以下兩個部分組成：

a) op_type :為IS_CONST, IS_TMP_VAR, IS_VAR, IS_UNUSED, or IS_CV

b) u,一個聯合體，根據op_type的不同，分別用不同的型別保存了這個運算元的值(const)或左值(var )

而對var來說，每個var也不一樣。 IS_TMP_VAR, 顧名思義，這個是一個臨時變量，保存一些op_array的結果，以便接下來的op_array使用，這種的操作數的u保存著一個指向變量表的一個句柄（整數），這種操作數一般用~開頭，例如~0,表示變數表的0號未知的臨時變數IS_VAR 這種就是我們一般意義上的變數了,他們以$開頭表示IS_CV 表示ZE2.1/PHP5.1以後的編譯器使用的一種cache機制，這個變數保存著被它引用的變數的位址，當一個變數第一次被引用的時候，就會被CV起來，以後對這個變數的引用就不需要再去找active符號表了， CV變數以! 開頭表示。

$a 變數就被優化成 !0 了。

總結：以上就是這篇文章的全部內容，希望能對大家的學習有所幫助。

PHP中OpCode原理詳解

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