深入PHP变量存储结构 标签: PHP存储
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首先声明,我并没有去读PHP的源码,只是对于PHP的有时候诡异的表现感兴趣,找了一下开发人员laruence的博客结合PHP提供的函数debug_zval_dump刺探得到了本博客所阐述的工作机理。如果你想对PHP变量存储结构有一个了解或想对PHP变量加深理解的话,本文是适合你的,比较深入的去看源代码吧。
为了保证博客的连贯性,首先引用laruence关于PHP变量内部存储结构的部分内容(稍作修改)
在PHP中,所有的变量都是用一个结构-zval来保存的, 在Zend/zend.h中我们可以看到zval的定义:
- typedef struct _zval_struct {
- zvalue_value value;
- zend_uint refcount;
- zend_uchar type;
- zend_uchar is_ref;
- } zval;
其中zvalue_value是真正保存数据的关键部分,定义为一个联合体(union)
- typedef union _zvalue_value {
- long lval;
- double dval;
- struct {
- char *val;
- int len;
- } str;
- HashTable *ht;
- zend_object_value obj;
- } zvalue_value;
PHP中常见的变量类型有:
- 1. 整型/浮点/长整型/bool值 等等
- 2. 字符串
- 3. 数组/关联数组
- 4. 对象
- 5. 资源
PHP根据zval中的type字段来储存一个变量的真正类型,然后根据type来选择如何获取zvalue_value的值,比如对于整型和bool值:
- zval.type = IS_LONG;//整形
- zval.type = IS_BOOL;//布尔值
就去取zval.value.lval,对于bool值来说lval∈(0|1);如果是双精度,或者float则会去取zval.value的dval。而如果是字符串,那么:
- zval.type = IS_STRING
这个时候,就会取:zval.value.str而这个也是个结构,存有C分格的字符串和字符串的长度。
而对于数组和对象,则type分别对应IS_ARRAY, IS_OBJECT, 相对应的则分别取zval.value.ht和obj
比较特别的是资源,在PHP中,资源是个很特别的变量,任何不属于PHP内建的变量类型的变量,都会被看作成资源来进行保存,比如,数据库句柄,打开的文件句柄等等。 对于资源:
- type = IS_RESOURCE
这个时候,会去取zval.value.lval, 此时的lval是个整型的指示器, 然后PHP会再根据这个指示器在PHP内建的一个资源列表中查询相对应的资源,此时的lval就好像是对应于资源链表的偏移值。
- ZEND_FETCH_RESOURCE(con, type, zval *, default, resource_name, resource_type);
借用这样的机制,PHP就实现了弱类型,因为对于ZE的来说,它所面对的永远都是同一种类型,那就是zval。
上面部分博文只是阐明了PHP变量的内部表示,要想知道内部表示是如何和用户脚本中的变量联系起来的,需要看laruence的另一篇博文深入理解PHP原理之变量作用域(Scope in PHP),同样引用部分内容(稍作修改)如下:
如果在脚本中写下:
- <?php
- $var = "laruence";
- echo $var;
- ?>
ZE是如何把我的变量var和内部结构zval联系起来的呢?
PHP内部都是使用zval来表示变量的,但是对于上面的脚本,我们的变量是有名字的, var。而zval中并没有相应的字段来体现变量名。PHP内部一定有一个机制,来实现变量名到zval的映射。
在PHP中,所有的变量都会存储在一个数组中(确切的说是hash table)。
当你创建一个变量的时候,PHP会为这个变量分配一个zval,填入相应的变量值,然后将这个变量的名字,和指向这个zval的指针填入一个数组中。然后,当你获取这个变量的时候,PHP会通过查找这个数组,获得对应的zval。
查看_zend_executor_globals结构(这个结构在PHP的执行器保存一些执行相关的上下文信息)
- struct _zend_executor_globals {
- ....
- HashTable *active_symbol_table;/*活动符号表*/
- HashTable symbol_table; /*全局符号表*/
- HashTable included_files;
- jmp_buf *bailout;
- int error_reporting;
- .....
- }
总结以上两篇博客,对于如下程序
该程序使用debug_zval_dump刺探LONG、DOUBLE、STRING、ARRAY、OBJECT、RESOURCE类型变量,结果如下 分析绘制整个存储结构如下对照此图就可以知道PHP各种类型的变量在内存中存储结构和用户变量如何跟内存结构挂钩,了解了这些是下一篇博文关于PHP引用详解的基础。期待下一篇PHP的赋值行为详解吧。