什么是 FFI
FFI , Foreign Function Interface,外部函数接口。这个扩展允许我们加载一些公共库(.dll、.so),其实也就是可以调用一些 C 的数据结构及函数。它已经是随 PHP 源码发布的一个扩展了,在编译的时候可以加上 --with-ffi 来直接编译到 PHP 程序中。
我们这里已经是编译好的 PHP ,所以我们直接找到这个扩展,进行简单的扩展安装步骤就可以安装完成。
cd php-7.4.4/ext/ffi/ phpize ./configure make && make install
安装完成后记得在 php.ini 文件中打开扩展。关于这个扩展需要注意的一点是,它有一个配置项为 ffi.enable ,默认情况下这个配置项的值是 "preload" ,仅在 CLI SAPI 环境下启用 FFI 的能力。当然,我们也可以修改为 "true" 或 "false" 来开启和关闭它。设定为 "true" 将使得这个扩展在任何环境下都启用。
使用 FFI 调用 C 的函数
接下来,简单地看一下它是如何调用 C 的函数的。
// 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
我们创建了两个对象,分别调用了 C 的 printf() 和 pow() 函数。FFI::cdef() 是用于创建一个 FFI 对象,它接收两个参数,一个是包含常规C语言(类型、结构、函数、变量等)声明序列的字符串。实际上,这个字符串可以从C头文件复制粘贴。而另一个参数则是要加载并定义链接的共享库文件的名称。也就是我们需要的 .dll 或 .so 文件,它与我们声明字符串是对应的,比如在 libc.so.6 中并没有 pow() 这类的计算函数,所以我们就要找到 math 相关的 C 语言计算函数库。
定义变量和数组
当然,FFI 也是可以定义变量和数组的。
// 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() 函数来创建一个 C 的数据结构,也就是变量声明,这些变量的内容将保存在 cdata 属性中。而数组则直接就可以操作这个函数的返回值。当然,当我们要结束使用的时候,还是需要使用 FFI::free() 来释放变量的,就和 C 语言的开发一样。
总结
是不是感觉很高大上?但是请注意哦,FFI 调用的 C 函数并没有 PHP 本身去调用的效率高。比如这种 pow() 函数,使用 PHP 自身的效率更好。而且,FFI 扩展虽说已经是跟随 PHP 同步发布的扩展,但它还是处于实验性质的。也就是说,这个扩展是为未来可能用到的其它功能准备的,而且还有很多不确定性。所以在生产环境中如果需要合适类似的功能的话,那么还是要做更多的深入调研哦。
测试代码:
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