讓PHP能夠呼叫C的函數：FFI擴充（附程式碼）

本篇文章跟大家介紹一下能夠讓PHP能夠呼叫C的函數：FFI擴充。有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對大家有幫助。

在大型公司中，一般會有很我程式語言的配合。比方說讓 Java 來做微服務層，用 C 來進行底層運算，用 PHP 來做中間層，最後再用 JS 展現效果。這些語言間的配合大部分都是透過 RPC 來完成，或是直接將資料入庫再使用不同的語言來取用。那麼，我們 PHP 的程式碼能否直接呼叫這些語言呢？其實，PHP 還真為我們準備了一個可以直接呼叫 C 語言的擴充函式庫，而這個擴充函式庫還是已經預設內建在 PHP 裡了，它就是 FFI 擴充功能。

什麼是 FFI

FFI ， Foreign Function Interface，外部函數介面。這個擴充允許我們載入一些公共函式庫（.dll、.so），其實也就是可以呼叫一些 C 的資料結構及函數。它已經是隨 PHP 原始碼發布的擴充功能了，在編譯的時候可以加上 --with-ffi 來直接編譯到 PHP 程式中。

我們這裡已經是編譯好的 PHP ，所以我們直接找到這個擴展，進行簡單的擴展安裝步驟就可以安裝完成。

cd php-7.4.4/ext/ffi/
phpize
./configure
make && make install

安裝完成後記得在 php.ini 檔案中開啟擴充功能。關於這個擴充功能需要注意的一點是，它有一個配置項為 ffi.enable ，預設情況下這個配置項的值是 "preload" ，僅在 CLI SAPI 環境下啟用 FFI 的能力。當然，我們也可以修改為 "true" 或 "false" 來開啟和關閉它。設定為 "true" 將使得這個擴充在任何環境下都啟用。

使用 FFI 呼叫 C 的函數

接下來，簡單地看一下它是如何呼叫 C 的函數的。

// 创建一个 FFI 对象，加载 libc 并且导入 printf 函数
$ffi_printf = FFI::cdef(
    "int printf(const char *format, ...);", // C 的定义规则
    "libc.so.6"); // 指定 libc 库
// 调用 C 的 printf 函数
$ffi_printf->printf("Hello %s!\n", "world"); // Hello World

// 加载 math 并且导入 pow 函数
$ffi_pow = FFI::cdef(
    "double pow(double x, double y);", 
    "libboost_math_c99.so.1.66.0");
// 这里调用的是 C 的 pow 函数，不是 PHP 自己的
echo $ffi_pow->pow(2,3), PHP_EOL; // 8

我們建立了兩個對象，分別呼叫了 C 的 printf() 和 pow() 函數。 FFI::cdef() 是用來建立一個 FFI 對象，它接收兩個參數，一個是包含常規C語言（型別、結構、函數、變數等）宣告序列的字串。

實際上，這個字串可以從C頭檔複製貼上。而另一個參數則是要載入並定義連結的共享庫檔案的名稱。也就是我們需要的.dll 或.so 文件，它與我們宣告字串是對應的，例如在libc.so.6 中並沒有pow() 這類的計算函數，所以我們就要找到math 相關的C語言計算函數庫。

定義變數和陣列

當然，FFI 也是可以定義變數和陣列的。

// 创建一个 int 变量
$x = FFI::new("int");
var_dump($x->cdata); // int(0)

// 为变量赋值
$x->cdata = 5;
var_dump($x->cdata); // int(5)

// 计算变量
$x->cdata += 2;
var_dump($x->cdata); // int(7)


// 结合上面的两个 FFI 对象操作

echo "pow value:", $ffi_pow->pow($x->cdata, 3), PHP_EOL;
// pow value:343
$ffi_printf->printf("Int Pow value is : %f\n", $ffi_pow->pow($x->cdata, 3));
// Int Pow value is : 343.000000


// 创建一个数组
$a = FFI::new("long[1024]");
// 为数组赋值
for ($i = 0; $i < count($a); $i++) {
    $a[$i] = $i;
}
var_dump($a[25]); // int(25)

$sum = 0;
foreach ($a as $n) {
    $sum += $n;
}
var_dump($sum); // int(523776)

var_dump(count($a)); // int(1024) 数组长度
var_dump(FFI::sizeof($a)); // int(8192)，内存大小

使用 FFI::new() 函數來建立一個 C 的資料結構，也就是變數聲明，這些變數的內容將會保存在 cdata 屬性中。而數組則直接就可以操作這個函數的回傳值。當然，當我們要結束使用的時候，還是需要使用 FFI::free() 來釋放變數的，就和 C 語言的開發一樣。

總結

是不是感覺很高大上？但請注意哦，FFI 呼叫的 C 函數並沒有 PHP 本身去呼叫的效率高。例如這種 pow() 函數，使用 PHP 本身的效率更好。而且，FFI 擴展雖說已經是跟隨 PHP 同步發布的擴展，但它還是處於實驗性質的。也就是說，這個擴充是為未來可能用到的其它功能準備的，而且還有很多不確定性。所以在生產環境中如果需要合適類似的功能的話，那就還是要做更多的深入研究哦。

測試程式碼：

https://github.com/zhangyue0503/dev-blog/blob/master/php/202004/source/%E8%AE%A9PHP%E8%83%BD%E5%A4%9F%E8%B0%83%E7%94%A8C%E7%9A%84%E5%87%BD%E6%95%B0-FFI%E6%89%A9%E5%B1%95.php

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