理解php原理的opcodes(操作碼)

更新時間：2010年10月26日 23:00:40 作者：

現(xiàn)自己對php的原理基本上都不了解，特別是深層的~呵呵，繼續(xù)努力，特轉(zhuǎn)載喜歡的朋友可以研究下。

Opcondes是一種php腳本編譯后的中間語言，就像Java的Byte Code，或者.NET 的MSL 。(都沒了解過~)

　　舉個文中的例子

 
<?php 
　　echo "Hello World"; 
　　$a = 1 + 1; 
　　 echo $a; 
　　?> 

PHP執(zhí)行這段代碼會經(jīng)過如下4個步驟(確切的來說，應該是PHP的語言引擎Zend)

復制代碼代碼如下:

 
　　1.Scanning(Lexing) （掃描）,將PHP代碼轉(zhuǎn)換為語言片段(Tokens) 
　　2.Parsing（語法分析）, 將Tokens轉(zhuǎn)換成簡單而有意義的表達式 
　　3.Compilation（編譯）, 將表達式編譯成Opocdes 
　　4.Execution（執(zhí)行編譯后的結(jié)果）, 順次執(zhí)行Opcodes，每次一條，從而實現(xiàn)PHP腳本的功能。 

　　其中他還提到一句：“現(xiàn)在有的Cache比如APC,可以使得PHP緩存住Opcodes，這樣，每次有請求來臨的時候，就不需要重復執(zhí)行前面3步，從而能大幅的提高PHP的執(zhí)行速度。 ” 這可能是php執(zhí)行速度比較快的原因之一吧~

那什么是Lexing? 學過編譯原理的同學都應該對編譯原理中的詞法分析步驟有所了解，Lex就是一個詞法分析的依據(jù)表。 Zend/zend_language_scanner.c會根據(jù)Zend/zend_language_scanner.l(Lex文件),來輸入的 PHP代碼進行詞法分析，從而得到一個一個的“詞”，PHP4.2開始提供了一個函數(shù)叫token_get_all,這個函數(shù)就可以講一段PHP代碼 Scanning成Tokens；
如果用這個函數(shù)處理我們開頭提到的PHP代碼，將會得到如下結(jié)果:

復制代碼代碼如下:

 
Array 
( 
[0] => Array 
( 
[0] => 367 
[1] => Array 
( 
[0] => 316 
[1] => echo 
) 
[2] => Array 
( 
[0] => 370 
[1] => 
) 
[3] => Array 
( 
[0] => 315 
[1] => "Hello World" 
) 
[4] => ; 
[5] => Array 
( 
[0] => 370 
[1] => 
) 
[6] => = 
[7] => Array 
( 
[0] => 370 
[1] => 
) 
[8] => Array 
( 
[0] => 305 
[1] => 1 
) 
[9] => Array 
( 
[0] => 370 
[1] => 
) 
[10] => + 
[11] => Array 
( 
[0] => 370 
[1] => 
) 
[12] => Array 
( 
[0] => 305 
[1] => 1 
) 
[13] => ; 
[14] => Array 
( 
[0] => 370 
[1] => 
) 
[15] => Array 
( 
[0] => 316 
[1] => echo 
) 
[16] => Array 
( 
[0] => 370 
[1] => 
) 
[17] => ; 
) 

分析這個返回結(jié)果我們可以發(fā)現(xiàn)，源碼中的字符串，字符，空格，都會原樣返回。每個源代碼中的字符，都會出現(xiàn)在相應的順序處。而，其他的比如標簽，操作符，語句，都會被轉(zhuǎn)換成一個包含倆部分的Array: Token ID (也就是在Zend內(nèi)部的改Token的對應碼，比如,T_ECHO,T_STRING)，和源碼中的原來的內(nèi)容。
接下來，就是Parsing階段了，Parsing首先會丟棄Tokens Array中的多于的空格，然后將剩余的Tokens轉(zhuǎn)換成一個一個的簡單的表達式

復制代碼代碼如下:

 
echo a constant string 
add two numbers together 
store the result of the prior expression to a variable 
echo a variable 

然后就改Compilation階段了，它會把Tokens編譯成一個個op_array, 每個op_arrayd包含如下5個部分：

復制代碼代碼如下:

 
Opcode數(shù)字的標識，指明了每個op_array的操作類型，比如add , echo 
結(jié)果 存放Opcode結(jié)果 
操作數(shù)1 給Opcode的操作數(shù) 
操作數(shù)2 
擴展值 1個整形用來區(qū)別被重載的操作符 

比如，我們的PHP代碼會被Parsing成:

復制代碼代碼如下:

 
* ZEND_ECHO 'Hello World' 
* ZEND_ADD ~0 1 1 
* ZEND_ASSIGN !0 ~0 
* ZEND_ECHO !0 

呵呵，你可能會問了，我們的$a去那里了？

恩，這個要介紹操作數(shù)了，每個操作數(shù)都是由以下倆個部分組成：

a)op_type : 為IS_CONST, IS_TMP_VAR, IS_VAR, IS_UNUSED, or IS_CVb)u,一個聯(lián)合體，根據(jù)op_type的不同，分別用不同的類型保存了這個操作數(shù)的值(const)或者左值(var)而對于var來說，每個var也不一樣

IS_TMP_VAR, 顧名思義，這個是一個臨時變量，保存一些op_array的結(jié)果，以便接下來的op_array使用，這種的操作數(shù)的u保存著一個指向變量表的一個句柄（整數(shù)），這種操作數(shù)一般用~開頭，比如~0,表示變量表的0號未知的臨時變量

IS_VAR 這種就是我們一般意義上的變量了,他們以$開頭表示

IS_CV 表示ZE2.1/PHP5.1以后的編譯器使用的一種cache機制，這種變量保存著被它引用的變量的地址，當一個變量第一次被引用的時候，就會被CV起來，以后對這個變量的引用就不需要再次去查找active符號表了，CV變量以！開頭表示。

這么看來，我們的$a被優(yōu)化成!0了。
總結(jié)：

1.php的執(zhí)行順序是: -> php程序
　　　　　　　　　　-> 被Scanning（掃描轉(zhuǎn)換為Tokens（語言片段））
　　　　　　　　　　-> 被Parsing（語法分析，將Tokens轉(zhuǎn)換成簡單而有意義的表達式）
　　　　　　　　　　-> Compilation（編譯,將表達式編譯成Opocdes(操作碼))
-> Execution（順序執(zhí)行編譯后的結(jié)果）
2. APC(Alternative PHP Cache）的緩存機制可以緩存住Opcodes，這樣,下次有請求來臨的時候，就不需要重復執(zhí)行前面3步，從而能大幅的提高PHP的執(zhí)行速度。這可能是php執(zhí)行速度比較快的原因之一

補充：
apc，zend optimize是之所以能夠加速php
就是因為他可以緩存opcode
并不是zend引擎本身自帶的功能
zend引擎默認是一個輪回中任何一項都要走的

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