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PHP7新功能中抽象語法樹(AST)的一些介紹

不言原創: 2018-07-21 12:59:122152瀏覽

這篇文章要跟大家分享的是關於PHP7新特性中抽象語法樹(AST)的一些介紹，內容很不錯，有需要的朋友可以參考一下，希望可以幫助到大家。

本文分析了PHP7新特性之抽象語法樹(AST)所帶來的變化。分享給大家供大家參考，具體如下：

這裡大部分內容參考AST 的RFC 文件而成：https://wiki.php.net/rfc/abstractsyntaxtree，為了易於理解從源文檔中節選部分進行介紹。

本文不會告訴你抽象語法樹是什麼，這需要你自己去了解，這裡只是描述 AST 為 PHP 帶來的一些改變。

新的執行過程

PHP7 的核心中有一個重要的變化是加入了 AST。在PHP5中，從php 腳本到opcodes 的執行的過程是：

Lexing：詞法掃描分析，將來源檔案轉換成token 流；
#Parsing：語法分析，在此階段產生op arrays。

PHP7 中在語法分析階段不再直接產生op arrays，而是先生成AST，所以過程多了一步：

Lexing ：詞法掃描分析，將原始檔轉換成token 流；
Parsing：語法分析，從token 流產生抽象語法樹；
Compilation：從抽象語法樹產生op arrays。

執行時間和記憶體消耗

從以上的步驟來看，這比之前的過程還多了一步，所以照常理來說這反而會增加程序的執行時間和記憶體的使用。但事實上記憶體的使用確實增加了，但是執行時間上卻有所降低。

以下結果是使用小（程式碼約100 行）、中（約700 行）、大（約2800 行）三個腳本分別進行測試得到的，測試腳本： https://gist.github .com/nikic/289b0c7538b46c2220bc.

每個檔案編譯100 次的執行時間（注意文章的測試結果時間是14 年，PHP7 還叫PHP-NG 的時候）：

	#php-ng	php-ast	diff
SMALL	0.180s	0.160s	-12.5%
MEDIUM	1.492s	#1.268s	-17.7%
#LARGE	6.703s	5.736s	-16.9%

單次編譯中的記憶體峰值：

	php-ng	php-ast	diff
SMALL	378kB	414kB	# 9.5 %
MEDIUM	507kB	643kB	26.8%
#LARGE	1084kB	1857kB	71.3%

單次編譯的測試結果可能無法代表實際使用的情況，以下是使用PhpParser 進行完整專案測試所得到的結果：

	php-ng	php-ast	diff
TIME	25.5ms	22.8ms	-11.8%
MEMORY	2360kB	2482kB	5.1%

測試表明，使用AST 之後程式的執行時間整體上大概有10% 到15% 的提升，但是記憶體消耗也有增加，在大檔案單次編譯中增加明顯，但是在整個專案執行過程中並不是很嚴重的問題。

還有註意的是以上的結果都是在沒有 Opcache 的情況下，生產環境中開啟 Opcache 的情況下，記憶體的消耗增加也不是很大的問題。

語意上的改變

如果只是時間上的最佳化，似乎也不是使用 AST 的充足理由。其實實現 AST 並不是基於時間優化上的考慮，而是為了解決語法上的問題。下面來看一下語意上的一些變化。

yield 不需要括號

在PHP5 的實作中，如果在一個表達式上下文（例如在一個賦值表達式的右邊）中使用yield，你必須在yield 申明兩邊使用括號：

<?php
$result = yield fn(); // 不合法的
$result = (yield fn()); // 合法的

這種行為只是因為PHP5 的實現方式的限制，在PHP7 中，括號不再是必須的了。所以以下這些寫法也都是合法的：

<?php
$result = yield;
$result = yield $v;
$result = yield $k => $v;

當然了，還要遵循 yield 的應用場景才行。

括號不影響行為

在PHP5 中，($foo)['bar'] = 'baz' 和$foo['bar'] = 'baz' 兩個語句的意思不一樣。事實上前一種寫法是不合法的，你會得到下面這樣的錯誤：

<?php
($foo)[&#39;bar&#39;] = &#39;baz&#39;;
# PHP Parse error: Syntax error, unexpected &#39;[&#39; on line 1

但是在 PHP7 中，兩個寫法表示同樣的意思。

同樣，如果函數的參數被括號包裹，類型檢查存在問題，在PHP7 中這個問題也得到了解決：

<?php
function func() {
 return [];
}
function byRef(array &$a) {
}
byRef((func()));

以上代碼在PHP5 中不會告警，除非使用byRef(func()) 的方式調用，但是在PHP7 中，不管func() 兩邊有沒有括號都會產生以下錯誤：

PHP Strict standards: Only variables should be passed by reference ...

list() 的變化

list 關鍵字的行為改變了很多。 list 給變數賦值的順序（等號左右同時的順序）以前是從右至左，現在是從左到右：

<?php
list($array[], $array[], $array[]) = [1, 2, 3];
var_dump($array);
// PHP5: $array = [3, 2, 1]
// PHP7: $array = [1, 2, 3]
# 注意这里的左右的顺序指的是等号左右同时的顺序，
# list($a, $b) = [1, 2] 这种使用中 $a == 1, $b == 2 是没有疑问的。

產生上面變化的原因正是因為在PHP5 的賦值過程中， 3 會先被填入數組，1 最後，但是現在順序改變了。

同樣的變化還有：

<?php
$a = [1, 2];
list($a, $b) = $a;
// PHP5: $a = 1, $b = 2
// PHP7: $a = 1, $b = null + "Undefined index 1"

這是因為先前的賦值過程中$b 先得到2，然後$a 的值才變成1，但現在 $a 先變成了1，不再是數組，所以 $b 就成了null。

list 現在只會存取每個偏移量一次：

<?php
list(list($a, $b)) = $array;
// PHP5:
$b = $array[0][1];
$a = $array[0][0];
// PHP7:
// 会产生一个中间变量，得到 $array[0] 的值
$_tmp = $array[0];
$a = $_tmp[0];
$b = $_tmp[1];

空的list 成員現在是全部禁止的，以前只是在某些情況下：

<?php
list() = $a;   // 不合法
list($b, list()) = $a; // 不合法
foreach ($a as list()) // 不合法 (PHP5 中也不合法)

引用賦值的順序

引用賦值的順序在PHP5 中是從右到左的，現在式從左到右：

<?php
$obj = new stdClass;
$obj->a = &$obj->b;
$obj->b = 1;
var_dump($obj);
// PHP5:
object(stdClass)#1 (2) {
 ["b"] => &int(1)
 ["a"] => &int(1)
}
// PHP7:
object(stdClass)#1 (2) {
 ["a"] => &int(1)
 ["b"] => &int(1)
}

__clone 方法可以直接呼叫

#現在可以直接使用$obj->__clone() 的寫法去呼叫__clone 方法。 __clone 是之前唯一一個被禁止直接呼叫的魔術方法，之前你會得到一個這樣的錯誤：

Fatal error: Cannot call __clone() method on objects - use 'clone $ obj' instead in ...

變數語法一致性

AST 也解決了一些語法一致性的問題，這些問題是在另外一個RFC 中被提出的：https:// wiki.php.net/rfc/uniform_variable_syntax.

在新的實作上，一些先前的語法表達的意義和現在有些不同，具體的可以參考下面的表格：

Expression	PHP5	PHP7
$$foo['bar']['baz']	${$foo['bar']['baz']}	($$foo)['bar']['baz']
$foo->$bar['baz']	$foo->{$bar['baz']}	($foo->$bar)[' baz']
$foo->$bar['baz']()	$foo->{$bar['baz']}( )	($foo->$bar)['baz']()
#Foo::$bar['baz']()	Foo::{$bar['baz']}()	(Foo::$bar)['baz']()

##整體上還是以前的順序是從右到左，現在從左到右，同時也遵循括號不影響行為的原則。這些複雜的變數寫法是在實際開發中需要注意的。