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2014
11-07

PHP内核探索 —— 解释器的执行过程：引擎是如何执行PHP代码的

这里将介绍引擎内部执行一个PHP脚本的流程，以CLI SAPI为例子来对流程中核心的部分做简单介绍，省去一些初始化及清理操作。

CLI（Command Line Interface）即PHP的命令行模式，现在此SAPI是默认安装的，我们在服务器上安装完PHP之后，一般会生成一个可执行文件，假设此文件为/usr/local/bin/php ,那么我们在SHELL下可以用以下命令来执行一个PHP脚本：

/usr/local/bin/php -f test.php

这个命令将执行当前目录下的test.php脚本，我们暂且不关心test.php具体内容，只关心一下这个执行的内部过程是怎么样的。

CLI的主源代码文件在{PHPSRC}/sapi/cli/php_cli.c,整个过程就从这个文件中的 main()函数执行，整个函数比较长，主要可以分为以下几个阶段：

  1. 解析命令行参数
  2. 初始化环境
  3. 编译执行PHP代码
  4. 清理环境并返回退出

在第1个阶段中，解析-f参数为执行一个PHP文件，-f后面的test.php就是需要被执行的文件。

这里我们将关注第3个阶段，如何执行test.php中的PHP代码。

最终是通过php_execute_script(&file_handle TSRMLS_CC)来执行PHP的脚本，这个函数定义在{PHPSRC}/main/main.c,原型为

PHPAPI int php_execute_script(zend_file_handle *primary_file TSRMLS_DC)

file_handle的类型为zend_file_handle，这个是zend对文件句柄的一个封装，里面的内容就是和test.php相关的了。

php_execute_script最终是调用的zend_execute_scripts，这个函数定义在{PHPSRC}/Zend/zend.c，原型为：

ZEND_API int zend_execute_scripts(int type TSRMLS_DC, zval **retval, int file_count, ...)

此函数具有可变参数，可以一次执行多个PHP文件，在此函数中最核心的是调用zend_compile_file和zend_execute，zend_compile_file是一个函数指针，其声明在{PHPSRC}/Zend/zend_compile.c:

ZEND_API zend_op_array *(*zend_compile_file)(zend_file_handle *file_handle, int type TSRMLS_DC);

在引擎初始化的时候，会将compile_file函数的地址赋值给zend_compile_file，compile_file函数定义在{PHPSRC}/Zend/zend_language_scanner.c，通过声明可以看到这个函数以zend_file_handle指针作为参数，返回一个指向zend_op_array的指针。

zend_execute也是一个函数指针，其声明在{PHPSRC}/Zend/zend_execute.c:

ZEND_API extern void (*zend_execute)(zend_op_array *op_array TSRMLS_DC);

同样在引擎初始化的时候，会将execute函数的地址赋值给zend_execute，execute的定义在{PHPSRC}/Zend/zend_vm_execute.h。

通过声明知道zend_execute以一个指向zend_op_array结构的指针作为参数，这个指针即前面zend_compile_file的返回值，zend_execute就开始执行op_array中的opcode，在执行opcode的过程中，就实现了PHP语言的各种功能。

到这里主要的执行工作基本就完成。

PS：为什么要把zend_execute和zend_compile_file定义为函数指针？

在引擎初始化(zend_startup)的时候，将zend_execute指向了默认的execute,zend_compile_file指向了默认的compile_file。我们可以在实际编译和执行之前将zend_execute和zend_compile_file重写为其他的编译和执行函数，这样就为我们扩展引擎留下了钩子，比如一个比较有名的查看PHP的opcode的扩展vld(http://www.derickrethans.nl/projects.html#vld)，此扩展就是在每次请求初始化的钩子函数（PHP_RINIT_FUNCTION）中，将zend_execute和zend_compile_file替换成自己的vld_execute和vld_compile_file，这两个函数其实是对原始函数进行了封装，添加了输出opcode信息的附加功能，因为引擎初始化是发生在模块请求初始化之前，而模块请求初始化又是在编译和执行之前，所以这样的覆盖能达到目的。

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