深入理解PHP内核 第三章 第六节 变量的生命周期

3/27/2011来源:PHP教程人气:4963

第六节 变量的生命周期
通过前面章节的描述,我们已经知道了php中变量的存储方式--所有的变量都保存在zval结构中。下面介绍一下PHP内核如何实现变量的定义方式以及作用域。

变量的生命周期
在ZE进行词法和语法的分析之后,生成具体的opcode,这些opcode最终被execute函数(Zend/zend_vm_execute.h:46)解释执行。在excute函数中,有以下代码:

while (1) {
 
    ...
    if ((ret = EX(opline)->handler(execute_data TSRMLS_CC)) > 0) {
        switch (ret) {
            case 1:
                EG(in_execution) = original_in_execution;
                return;
            case 2:
                op_array = EG(active_op_array);
                goto zend_vm_enter;
            case 3:
                execute_data = EG(current_execute_data);
            default:
                break;
        }    
    }    
    ...
}这里的EX(opline)->handler(...)将op_array中的操作顺序执行,其中变量赋值操作在ZEND_ASSIGN_SPEC_CV_CONST_HANDLER()函数中进行。ZEND_ASSIGN_SPEC_CV_CONST_HANDLER中进行一些变量类型的判断并在内存中分配一个zval,然后将变量的值存储其中。变量名和指向这个zval的指针,则会存储于符号表内。ZEND_ASSIGN_SPEC_CV_CONST_HANDLER的最后会调用ZEND_VM_NEXT_OPCODE()将op_array的指针移到下一条opline,这样就会形成循环执行的效果。

在ZE执行的过程中,有四个全局的变量,这些变量都是用于ZE运行时所需信息的存储:

//_zend_compiler_globals 编译时信息,包括函数表等
zend_compiler_globals    *compiler_globals; 
//_zend_executor_globals 执行时信息
zend_executor_globals    *executor_globals;
//_php_core_globals 主要存储php.ini内的信息
php_core_globals         *core_globals;
//_sapi_globals_struct SAPI的信息
sapi_globals_struct      *sapi_globals;在执行的过程中,变量名及指针主要存储于_zend_executor_globals的符号表中,_zend_executor_globals的结构这样的:

struct _zend_executor_globals {
...
/* symbol table cache */
HashTable *symtable_cache[SYMTABLE_CACHE_SIZE];
HashTable **symtable_cache_limit;
HashTable **symtable_cache_ptr;
 
zend_op **opline_ptr;
 
HashTable *active_symbol_table;  /* active symbol table */
HashTable symbol_table;     /* main symbol table */
 
HashTable included_files;   /* files already included */
...
 
}在执行的过程中,active_symbol_table会根据执行的具体语句不断发生变化(详请见本节下半部分),针对线程安全的EG宏就是用来取此变量中的值。 ZE将op_array执行完毕以后,HashTable会被FREE_HASHTABLE()释放掉。 如果程序使用了unset语句来主动消毁变量,则会调用ZEND_UNSET_VAR_SPEC_CV_HANDLER来将变量销毁,回收内存,这部分内存可以参考《第六章 内存管理》的内容。

变量的作用域
_zend_executor_globals结构中的symbol_table就是全局符号表,其中保存了在顶层作用域中的变量。同样,函数或者对象的方法在被调用时会创建active_symbol_table来保存局部变量。当程序在顶层中使用某个变量时,ZE就会在symbol_table中进行遍历,同理,每个函数也会有对应的active_symbol_table来供程序使用。

ZE使用_zend_execute_data来存储某个单独的op_array(每个函数都会生成单独的op_array)执行过程中所需要的信息,它的结构如下:

struct _zend_execute_data {
    struct _zend_op *opline;
    zend_function_state function_state;
    zend_function *fbc; /* Function Being Called */
    zend_class_entry *called_scope;
    zend_op_array *op_array;
    zval *object;
    union _temp_variable *Ts;
    zval ***CVs;
    HashTable *symbol_table;
    struct _zend_execute_data *PRev_execute_data;
    zval *old_error_reporting;
    zend_bool nested;
    zval **original_return_value;
    zend_class_entry *current_scope;
    zend_class_entry *current_called_scope;
    zval *current_this;
    zval *current_object;
    struct _zend_op *call_opline;
};函数中的局部变量就存储在_zend_execute_data的symbol_table中,在执行当前函数的op_array时,全局zend_executor_globals中的*active_symbol_table会指向当前_zend_execute_data中的*symbol_table。而此时,其他函数中的symbol_table不会出现在当前的active_symbol_table中,如此便实现了局部变量。相关操作在 Zend/zend_vm_execute.h 文件中定义的execute函数中一目了然,如下所示代码:

zend_vm_enter:
/* Initialize execute_data */
execute_data = (zend_execute_data *)zend_vm_stack_alloc(
    sizeof(zend_execute_data) +
    sizeof(zval**) * op_array->last_var * (EG(active_symbol_table) ? 1 : 2) +
    sizeof(temp_variable) * op_array->T TSRMLS_CC);
 
EX(symbol_table) = EG(active_symbol_table);
EX(prev_execute_data) = EG(current_execute_data);
EG(current_execute_data) = execute_data;EX宏的作用是取结构体zend_execute_data的字段值,如下所示代码:

#define EX(element) execute_data->element所以,变量的作用域是使用不同的符号表来实现的,于是顶层的全局变量在函数内部使用时,需要先使用上一节中提到的global语句进行变量的跨域操作。