PHP内核探索 —— 变量的存储

PHP中的变量类型和值是通过C语言实现的，内核具体是如何组织用户在PHP中定义的变量呢？

HashTable在ZE内核中被广泛使用，PHP变量也正是存储在一个HashTable实现的符号表里。当在PHP中调用一个函数或者类时，内核会创建一个新的符号表，这也是为什么在函数中无法使用函数外部定义的变量的原因。因为他们分属两个符号表，一个当前作用域，一个全局作用域。

现在来看内核中是如何定义作用域的：

struct _zend_executor_globals {  
    //略  
    HashTable symbol_table;//全局变量的符号表  
    HashTable *active_symbol_table;//局部变量的符号表  
    //略  
};

可以通过EG宏来访问变量符号表，EG(symbol_table)访问全局作用域的变量符号表，EG(active_symbol_table)访问当前作用域的变量符号表。

<?php  
$foo='bar';  
?>

上面这段代码很简单，创建变量foo，并赋值bar。之后的PHP代码中就可以调用$foo变量了。现在看看PHP中定义的变量，内核中是如何实现的。伪代码：

zval* foo;  
MAKE_STD_ZVAL(foo);  
ZVAL_STRING(foo, "bar", 1);  
ZEND_SET_SYMBOL( EG(active_symbol_table), "foo", foo);

1. 第一步：创建一个zval结构，并设置类型。
2. 第二步：赋值为bar。
3. 第三步：将其加入当前作用域符号表，只有这样用户才能在PHP里使用这个变量。

通过简单的这三步，即可实现定义PHP变量。简单的原因，在于内核为我们提供了强大的宏。现在我们将宏分别展开。

MAKE_STD_ZVAL应用到的宏有：

#define     MAKE_STD_ZVAL(zv)               ALLOC_ZVAL(zv);INIT_PZVAL(zv)  
#define     ALLOC_ZVAL(z)                   ZEND_FAST_ALLOC(z, zval, ZVAL_CACHE_LIST)  
#define     ZEND_FAST_ALLOC(p, type, fc_type)       (p) = (type *) emalloc(sizeof(type))  
#define     INIT_PZVAL(z)                       (z)->refcount__gc = 1;(z)->is_ref__gc = 0;

MAKE_STD_ZVAL(foo)展开后得到：

(foo) = (zval *) emalloc(sizeof(zval));  
(foo)->refcount__gc = 1;  
(foo)->is_ref__gc = 0;

可以看出，MAKE_STD_ZVAL做了三件事：分配内存、初始化zval结构中的refcount、is_ref。

ZVAL_STRING应用到的宏有：

#define ZVAL_STRING(z, s, duplicate) {  \  
        const char *__s=(s);            \  
        Z_STRLEN_P(z) = strlen(__s);    \  
        Z_STRVAL_P(z) = (duplicate?estrndup(__s, Z_STRLEN_P(z)):(char*)__s);\  
        Z_TYPE_P(z) = IS_STRING;        \  
    }  
#define Z_STRLEN_P(zval_p)      Z_STRLEN(*zval_p)  
#define Z_STRLEN(zval)          (zval).value.str.len  
#define Z_STRVAL_P(zval_p)      Z_STRVAL(*zval_p)  
#define Z_STRVAL(zval)          (zval).value.str.val  
#define Z_TYPE_P(zval_p)            Z_TYPE(*zval_p)  
#define Z_TYPE(zval)            (zval).type  
#define IS_STRING               6

展开后得到：

const char *__s=("foo");  
(foo).value.str.len=strlen(__s);  
(foo).value.str.val=(duplicate?estrndup(__s, (zval).value.str.len):(char*)__s);  
(foo).type=6;

ZVAL_STRING做的工作是设置数据类型并赋值。

ZEND_SET_SYMBOL这里只展开一部分宏，因为它展开后过于复杂。

# define EG(v) (executor_globals.v)

展开部分后得到：

ZEND_SET_SYMBOL(executor_globals.active_symbol_table, "foo", foo);

将变量名入当前作用域符号表。之所以使用内核提供的宏来分配内存、注册变量作用域，是因为这样能提高兼容性。