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深入理解PHP之OpCode原理詳解,深入理解opcode

編輯:關於PHP編程

深入理解PHP之OpCode原理詳解,深入理解opcode


本文實例講述了PHP中OpCode的原理。分享給大家供大家參考,具體如下:

OpCode是一種PHP腳本編譯後的中間語言,就像Java的ByteCode,或者.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執行這段代碼會經過如下4個步驟:

1. Scanning (Lexing) ,將PHP代碼轉換為語言片段(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。

注:現在有的Cache比如:APC ,可以使得PHP緩存Opcodes ,這樣,每次有請求來臨的時候,就不需要重復執行前面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文件),來對輸入的 PHP代碼進行詞法分析,從而得到一個一個的“詞”,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代碼 Scanning成Tokens;

<?php
$tokens = token_get_all('<?php
  echo "Hello World";
  $a = 1 + 1;
  echo $a;
?>');
print_r($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
    )
)

返回的結果, 源碼中的字符串,字符,空格,都會原樣返回。每個源代碼中的字符,都會出現在相應的順序處。而,其他的比如標簽,操作符,語句,都會被轉換成一個包含倆部分的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,然後將剩余的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,比如add,echo
2. 結果存放Opcode結果
3. 操作數1給Opcode的操作數
4. 操作數2
5. 擴展值1個整形用來區別被重載的操作符

比如,PHP代碼會被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                           'Hello+world'
  3   1 ADD                       ~0   1, 1
     2 ASSIGN                          !0, ~0
  4   3 ECHO                           !0
  6   4 RETURN                          1
     5* ZEND_HANDLE_EXCEPTION
Hello world2

每個操作數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,分別用不同的類型保存了這個操作數的值(const)或者左值(var)

而對於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,比如~0,表示變量表的0號未知的臨時變量IS_VAR 這種就是我們一般意義上的變量了,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,這種變量保存著被它引用的變量的地址 ,當一個變量第一次被引用的時候,就會被CV起來,以後對這個變量的引用就不需要再次去查找active符號表了,CV變量以 ! 開頭表示。

$a 變量就被優化成 !0 了。

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希望本文所述對大家PHP程序設計有所幫助。

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