记得网上流传甚广的段子“PHP是世界上最好的语言”，暂且不去讨论是否言过其实，但至少PHP确实有独特优势的，比如它的弱类型，即只需要$符号即可声明变量，使得PHP入手门槛极低，成为大家所青睐的Web服务端语言。那么它的变量是如何实现的呢？我们今天就来学习一下PHP的基本变量。

一、引言

PHP的变量存储在zval结构体中，在执行阶段中编译为op_array时就能看到zval的身影。结构体定义在Zend/zend_types.h中，定义内容如下所示：

struct _zval_struct { ???zend_value ???????value; ???????????/* value */ ???union { ???????struct { ???????????ZEND_ENDIAN_LOHI_4( ???????????????zend_uchar ???type, ????????/* active type */ ???????????????zend_uchar ???type_flags, ???????????????zend_uchar ???const_flags, ???????????????zend_uchar ???reserved) ????/* 保留字段 */ ???????} v; ???????uint32_t type_info; ???} u1; ???union { ???????uint32_t ????var_flags; ???????uint32_t ????next; ????????????????/* hash collision chain */ ???????uint32_t ????cache_slot; ??????????/* literal cache slot */ ???????uint32_t ????lineno; ??????????????/* line number (for ast nodes) */ ???????uint32_t ????num_args; ????????????/* arguments number for EX(This) */ ???????uint32_t ????fe_pos; ??????????????/* foreach position */ ???????uint32_t ????fe_iter_idx; ?????????/* foreach iterator index */ ???} u2;};

二、结构体剖析

2.1、zend_value

结构体的第一个变量是zend_value，顾名思义，它其实也是一个结构体，用于存放变量的值，比如整型、浮点型、引用计数、字符串、数组、对象、资源等。zend_value定义了众多类型的指针，但这些类型并不都是变量的类型，有些是给内核自己使用的，比如指针ast、zv、ptr。

typedef union _zend_value { ???zend_long ????????lval; ????????????/* 整型 */ ???double ???????????dval; ????????????/* 浮点型 */ ???zend_refcounted ?*counted; ?????????/* 引用计数 */ ???zend_string ?????*str; ?????????????/* 字符串 */ ???zend_array ??????*arr; ?????????????/* 数组 */ ???zend_object ?????*obj; ?????????????/* 对象 */ ???zend_resource ???*res; ?????????????/* 资源 */ ???zend_reference ??*ref; ?????????????/* 引用 */ ???zend_ast_ref ????*ast; ?????????????/* 抽象语法树 */ ???zval ????????????*zv; ??????????????/* zval类型 */ ???void ????????????*ptr; ?????????????/* 指针类型 */ ???zend_class_entry *ce; ??????????????/* class类型 */ ???zend_function ???*func; ????????????/* function类型 */ ???struct { ???????uint32_t w1; ???????uint32_t w2; ???} ww;} zend_value;

2.2、u1

u1是一个联合体，它联合了结构体v和整型type_info。下面我们先来看一下结构体v的构成。

union { ???struct { ???????ZEND_ENDIAN_LOHI_4( ???????????zend_uchar ???type, ????????/* active type */ ???????????zend_uchar ???type_flags, ???????????zend_uchar ???const_flags, ???????????zend_uchar ???reserved) ????/* call info for EX(This) */ ???} v; ???uint32_t type_info;} u1;

2.2.1、type

type是指变量的类型，刚在2.1中讲到了zend_value是用来存储变量的值，所以也应该有地方存储变量的类型，而这就是type的职责。以下是PHP定义的所有变量类型，有我们熟知的布尔、NULL、浮点、数组、字符串等类型。也有陌生的undef、indirect、ptr类型，变量类型在下一章中详解，这里不再赘述。

/* regular data types */#define IS_UNDEF ???????????????????0#define IS_NULL ????????????????????1#define IS_FALSE ???????????????????2#define IS_TRUE ????????????????????3#define IS_LONG ????????????????????4#define IS_DOUBLE ??????????????????5#define IS_STRING ??????????????????6#define IS_ARRAY ???????????????????7#define IS_OBJECT ??????????????????8#define IS_RESOURCE ????????????????9#define IS_REFERENCE ???????????????10/* constant expressions */#define IS_CONSTANT ????????????????11#define IS_CONSTANT_AST ????????????12/* fake types */#define _IS_BOOL ???????????????????13#define IS_CALLABLE ????????????????14/* internal types */#define IS_INDIRECT ????????????????15#define IS_PTR ?????????????????????17

2.2.2、type_flags

可以把它理解为子类型，上面提到了变量的类型，这个是针对不同类型的子类型或标记，type_flags一共有以下6种。

/* zval.u1.v.type_flags */#define IS_TYPE_CONSTANT ???????????(1<<0) ?/* 常量 */#define IS_TYPE_IMMUTABLE ??????????(1<<1) ?/* 不可变的类型 */#define IS_TYPE_REFCOUNTED ?????????(1<<2) ?/* 需要引用计数的类型 */#define IS_TYPE_COLLECTABLE ????????(1<<3) ?/* 可能包含循环引用的类型 */#define IS_TYPE_COPYABLE ???????????(1<<4) ?/* 可被复制的类型 */#define IS_TYPE_SYMBOLTABLE ????????(1<<5) ?/* 符号表类型 */

2.2.3、const_flags

常量类型的标记，对应的属性为：

/* zval.u1.v.const_flags */#define IS_CONSTANT_UNQUALIFIED ????0x010#define IS_LEXICAL_VAR ?????????????0x020#define IS_LEXICAL_REF ?????????????0x040#define IS_CONSTANT_CLASS ??????????0x080 ?/* __CLASS__ in trait */#define IS_CONSTANT_IN_NAMESPACE ???0x100 ?/* used only in opline->extended_value */

2.2.4、type_info

type_info与结构体v共用内存，修改type_info等同于修改结构体v的值，所以type_info是v中四个char的组合。

2.3、u2

本来使用u1和zend_value就可以表示变量的，没有必要定义u2，但是我们来看一下，如果没有u2，在内存对齐的情况下zval内存大小为16个字节，当联合了u2后依然是占用16个字节。既然有或没有占用内存大小相同，不如用它来记录一些附属信息。下面我们来看下u2都存储了哪些内容。

2.3.1、next

用来解决哈希冲突问题，记录冲突的下一个元素位置。

2.3.2、cache_slot

运行时缓存，在执行函数时回去缓存中查找，若缓存中没有则到全局function表中查找。

2.3.3、lineno

文件执行的行号，应用在AST节点上。Zend引擎在词法和语法解析时会把当前执行的文件行号记录下来，记录在zend_ast中的lineno中。

2.3.4、num_args

函数调用时传入函数的参数个数。

2.3.5、fe_pos

用于遍历数组时记录当前遍历的位置，比如每次执行foreach时fe_pos都会加一，当再次调用foreach进行遍历时，fe_post会进行重置。

2.3.6、fe_iter_idx

这个与fe_pos类似，只不过它是针对对象的。对象的属性也是HashTable，传入的参数是对象时，会获取对象的属性，所以遍历对象就是在变量对象的属性。

三、参考文献

• 《PHP7内核剖析》
• 《PHP7底层设计和源码实现》
• 深入理解PHP7内核之zval

跟厂长学PHP内核7（六）：变量之zval

原文地址：https://www.cnblogs.com/enochzzg/p/9626946.html