PHP变量存储结构

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：

  1. typedef struct _zval_struct {
  2. zvalue_value value;
  3. zend_uint refcount;
  4. zend_uchar type;
  5. zend_uchar is_ref;
  6. } 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)

  1. typedef union _zvalue_value {
  2. long lval;
  3. double dval;
  4. struct {
  5. char *val;
  6. int len;
  7. } str;
  8. HashTable *ht;
  9. zend_object_value obj;
  10. } zvalue_value;

PHP中常见的变量类型有：

  1. 1. 整型/浮点/长整型/bool值 等等
  2. 2. 字符串
  3. 3. 数组/关联数组
  4. 4. 对象
  5. 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:

  1. zval.type = IS_LONG;//整形
  2. 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:

  1. 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:

  1. 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。

  1. 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：

  1. <?php
  2. $var = "laruence";
  3. echo $var;
  4. ?>

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)

  1. struct _zend_executor_globals {
  2. ....
  3. HashTable *active_symbol_table;/*活动符号表*/
  4. HashTable symbol_table; /*全局符号表*/
  5. HashTable included_files;
  6. jmp_buf *bailout;
  7. int error_reporting;
  8. .....
  9. }

总结以上两篇博客，对于如下程序

[php] view plaincopyprint?

  1. <?php
  2. class class1
  3. {
  4. public $member;
  5. function __construct()
  6. {
  7. $this->member = 1;
  8. }
  9. }
  10. $a = 1;
  11. $b = 0.56;
  12. $c = "string";
  13. $d = array(1=>1);
  14. $e = new class1;
  15. $f = tmpfile();
  16. debug_zval_dump($a);
  17. debug_zval_dump($b);
  18. debug_zval_dump($c);
  19. debug_zval_dump($d);
  20. debug_zval_dump($e);
  21. debug_zval_dump($f);
  22. ?>

该程序使用debug_zval_dump刺探LONG、DOUBLE、STRING、ARRAY、OBJECT、RESOURCE类型变量，结果如下

[plain] view plaincopyprint?

  1. long(1) refcount(2)
  2. double(0.56) refcount(2)
  3. string(6) "string" refcount(2)
  4. array(1) refcount(2){
  5. [1]=>
  6. long(1) refcount(1)
  7. }
  8. object(class1)#1 (1) refcount(2){
  9. ["member"]=>
  10. long(1) refcount(1)
  11. }
  12. resource(4) of type (stream) refcount(2)

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。

时间： 2024-10-28 15:36:39

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