### 3.1.2 抽象语法树编译流程
上一小节我们简单介绍了从PHP代码解析为抽象语法树的过程,这一节我们再介绍下从 __抽象语法树->Opcodes__ 的过程。
语法解析过程的产物保存于CG(AST),接着zend引擎会把AST进一步编译为 __zend_op_array__ ,它是编译阶段最终的产物,也是执行阶段的输入,后面我们介绍的东西基本都是围绕zend_op_array展开的,AST解析过程确定了当前脚本定义了哪些变量,并为这些变量 __顺序编号__ ,这些值在使用时都是按照这个编号获取的,另外也将变量的初始化值、调用的函数/类/常量名称等值(称之为字面量)保存到zend_op_array.literals中,这些字面量也有一个唯一的编号,所以执行的过程实际就是根据各指令调用不同的C函数,然后根据变量、字面量、临时变量的编号对这些值进行处理加工。
我们首先看下zend_op_array的结构,明确几个关键信息,然后再看下ast编译为zend_op_array的过程。
#### 3.1.2.1 zend_op_array数据结构
PHP主脚本会生成一个zend_op_array,每个function也会编译为独立的zend_op_array,所以从二进制程序的角度看zend_op_array包含着当前作用域下的所有堆栈信息,函数调用实际就是不同zend_op_array间的切换。
![zend_compile](https://box.kancloud.cn/dfec6aa0539ecfc2143504bccc1bffa0_788x332.png)
```c
struct _zend_op_array {
//common是普通函数或类成员方法对应的opcodes快速访问时使用的字段,后面分析PHP函数实现的时候会详细讲
...
uint32_t *refcount;
uint32_t this_var;
uint32_t last;
//opcode指令数组
zend_op *opcodes;
//PHP代码里定义的变量数:op_type为IS_CV的变量,不含IS_TMP_VAR、IS_VAR的
//编译前此值为0,然后发现一个新变量这个值就加1
int last_var;
//临时变量数:op_type为IS_TMP_VAR、IS_VAR的变量
uint32_t T;
//PHP变量名数组
zend_string **vars; //这个数组在ast编译期间配合last_var用来确定各个变量的编号,非常重要的一步操作
...
//静态变量符号表:通过static声明的
HashTable *static_variables;
...
//字面量数量
int last_literal;
//字面量(常量)数组,这些都是在PHP代码定义的一些值
zval *literals;
//运行时缓存数组大小
int cache_size;
//运行时缓存,主要用于缓存一些znode_op以便于快速获取数据,后面单独介绍这个机制
void **run_time_cache;
void *reserved[ZEND_MAX_RESERVED_RESOURCES];
};
```
zend_op_array.opcodes指向指令列表,具体每条指令的结构如下:
```c
struct _zend_op {
const void *handler; //指令执行handler
znode_op op1; //操作数1
znode_op op2; //操作数2
znode_op result; //返回值
uint32_t extended_value;
uint32_t lineno;
zend_uchar opcode; //opcode指令
zend_uchar op1_type; //操作数1类型
zend_uchar op2_type; //操作数2类型
zend_uchar result_type; //返回值类型
};
//操作数结构
typedef union _znode_op {
uint32_t constant;
uint32_t var;
uint32_t num;
uint32_t opline_num; /* Needs to be signed */
uint32_t jmp_offset;
} znode_op;
```
opcode各字段含义下面展开说明。
##### 3.1.2.1.1 handler
handler为每条opcode对应的C语言编写的 __处理过程__ ,所有opcode对应的处理过程定义在`zend_vm_def.h`中,值得注意的是这个文件并不是编译时用到的,因为opcode的 __处理过程__ 有三种不同的提供形式:CALL、SWITCH、GOTO,默认方式为CALL,这个是什么意思呢?
每个opcode都代表了一些特定的处理操作,这个东西怎么提供呢?一种是把每种opcode负责的工作封装成一个function,然后执行器循环执行即可,这就是CALL模式的工作方式;另外一种是把所有opcode的处理方式通过C语言里面的label标签区分开,然后执行器执行的时候goto到相应的位置处理,这就是GOTO模式的工作方式;最后还有一种方式是把所有的处理方式写到一个switch下,然后通过case不同的opcode执行具体的操作,这就是SWITCH模式的工作方式。
假设opcode数组是这个样子:
```c
int op_array[] = {
opcode_1,
opcode_2,
opcode_3,
...
};
```
各模式下的工作过程类似这样:
```c
//CALL模式
void opcode_1_handler() {...}
void opcode_2_handler() {...}
...
void execute(int []op_array)
{
void *opcode_handler_list[] = {&opcode_1_handler, &opcode_2_handler, ...};
while(1){
void handler = opcode_handler_list[op_array[i]];
handler(); //call handler
i++;
}
}
//GOTO模式
void execute(int []op_array)
{
while(1){
goto opcode_xx_handler_label;
}
opcode_1_handler_label:
...
opcode_2_handler_label:
...
...
}
//SWITCH模式
void execute(int []op_array)
{
while(1){
switch(op_array[i]){
case opcode_1:
...
case opcode_2:
...
...
}
i++;
}
}
```
三种模式效率是不同的,GOTO最快,怎么选择其它模式呢?下载PHP源码后不要直接编译,Zend目录下有个文件:`zend_vm_gen.php`,在编译PHP前执行:`php zend_vm_gen.php --with-vm-kind=CALL|SWITCH|GOTO`,这个脚本将重新生成:`zend_vm_opcodes.h`、`zend_vm_opcodes.c`、`zend_vm_execute.h`三个文件覆盖原来的,然后再编译PHP即可。
后面分析的过程使用的都是默认模式`CALL`,也就是opcode对应的handler为一个函数指针,编译时opcode对应的handler是如何根据opcode索引到的呢?
opcode的数值各不相同,同时可以根据两个zend_op的类型设置不同的处理handler,因此每个opcode指令最多有20个(25去掉重复的5个)对应的处理handler,所有的handler按照opcode数值的顺序定义在一个大数组中:`zend_opcode_handlers`,每25个为同一个opcode,如果对应的op_type类型handler则可以设置为空:
```c
//zend_vm_execute.h
void zend_init_opcodes_handlers(void)
{
static const void *labels[] = {
ZEND_NOP_SPEC_HANDLER,
ZEND_NOP_SPEC_HANDLER,
...
};
zend_opcode_handlers = labels;
}
```
索引的算法:
```c
//zend_vm_execute.h
static const void *zend_vm_get_opcode_handler(zend_uchar opcode, const zend_op* op)
{
//因为op_type为2的倍数,所以这里做了下转化,转成了0-4
static const int zend_vm_decode[] = {
_UNUSED_CODE, /* 0 */
_CONST_CODE, /* 1 = IS_CONST */
_TMP_CODE, /* 2 = IS_TMP_VAR */
_UNUSED_CODE, /* 3 */
_VAR_CODE, /* 4 = IS_VAR */
_UNUSED_CODE, /* 5 */
_UNUSED_CODE, /* 6 */
_UNUSED_CODE, /* 7 */
_UNUSED_CODE, /* 8 = IS_UNUSED */
_UNUSED_CODE, /* 9 */
_UNUSED_CODE, /* 10 */
_UNUSED_CODE, /* 11 */
_UNUSED_CODE, /* 12 */
_UNUSED_CODE, /* 13 */
_UNUSED_CODE, /* 14 */
_UNUSED_CODE, /* 15 */
_CV_CODE /* 16 = IS_CV */
};
//根据op1_type、op2_type、opcode得到对应的handler
return zend_opcode_handlers[opcode * 25 + zend_vm_decode[op->op1_type] * 5 + zend_vm_decode[op->op2_type]];
}
ZEND_API void zend_vm_set_opcode_handler(zend_op* op)
{
//设置zend_op的handler,这个操作是在编译期间完成的
op->handler = zend_vm_get_opcode_handler(zend_user_opcodes[op->opcode], op);
}
#define _CONST_CODE 0
#define _TMP_CODE 1
#define _VAR_CODE 2
#define _UNUSED_CODE 3
#define _CV_CODE 4
```
##### 3.1.2.1.2 操作数(znode_op)
操作数类型实际就是个32位整形,它主要用于存储一些变量的索引位置、数值记录等等。
```c
typedef union _znode_op {
uint32_t constant;
uint32_t var;
uint32_t num;
uint32_t opline_num; /* Needs to be signed */
uint32_t jmp_offset;
} znode_op;
```
每条opcode都有两个操作数(不一定都用到),操作数记录着当前指令的关键信息,可以用于变量的存储、访问,比如赋值语句:"$a = 45;",两个操作数分别记录"$a"、"45"的存储位置,执行时根据op2取到值"45",然后赋值给"$a",而"$a"的位置通过op1获取到。当然操作数并不是全部这么用的,上面只是赋值时候的情况,其它操作会有不同的用法,如函数调用时的传参,op1记录的就是传递的参数是第几个,op2记录的是参数的存储位置,result记录的是函数接收参数的存储位置。
##### 3.1.2.1.3 操作数类型(op_type)
每个操作都有5种不同的类型:
```c
#define IS_CONST (1<<0) //1
#define IS_TMP_VAR (1<<1) //2
#define IS_VAR (1<<2) //4
#define IS_UNUSED (1<<3) //8
#define IS_CV (1<<4) //16
```
* IS_CONST:字面量,编译时就可确定且不会改变的值,比如:$a = "hello~",其中字符串"hello~"就是常量
* IS_TMP_VAR:临时变量,比如:$a = "hello~" . time(),其中`"hello~" . time()`的值类型就是IS_TMP_VAR,再比如:$a = "123" + $b,`"123" + $b`的结果类型也是IS_TMP_VAR,从这两个例子可以猜测,临时变量多是执行期间其它类型组合现生成的一个中间值,由于它是现生成的,所以把IS_TMP_VAR赋值给IS_CV变量时不会增加其引用计数
* IS_VAR:PHP变量,这个很容易认为是PHP脚本里的变量,其实不是,这里PHP变量的含义可以这样理解:PHP变量是没有显式的在PHP脚本中定义的,不是直接在代码通过`$var_name`定义的。这个类型最常见的例子是PHP函数的返回值,再如`$a[0]`数组这种,它取出的值也是`IS_VAR`,再比如`$$a`这种
* IS_UNUSED:表示操作数没有用
* IS_CV:PHP脚本变量,即脚本里通过`$var_name`定义的变量,这些变量是编译阶段确定的,所以是compile variable,
`result_type`除了上面几种类型外还有一种类型`EXT_TYPE_UNUSED (1<<5)`,返回值没有使用时会用到,这个跟`IS_UNUSED`的区别是:`IS_UNUSED`表示本操作返回值没有意义(也可简单的认为没有返回值),而`EXT_TYPE_UNUSED`的含义是有返回值,但是没有用到,比如函数返回值没有接收。
##### 3.1.2.1.4 字面量、变量的存储
我们先想一下C程序是如何读写字面量、变量的。
```c
#include <stdio.h>
int main()
{
char *name = "pangudashu";
printf("%s\n", name);
return 0;
}
```
我们知道指针name分配在栈上,而"pangudashu"分配在常量区,那么"name"变量名分配在哪呢?
实际上C里面是不会存变量名称的,编译的过程会将变量名替换为偏移量表示:`ebp - 偏移量`或`esp + 偏移量`,将上面的代码转为汇编:
```c
.LC0:
.string "pangudashu"
.text
.globl main
.type main, @function
main:
.LFB0:
pushq %rbp
movq %rsp, %rbp
subq $16, %rsp
movq $.LC0, -8(%rbp)
movq -8(%rbp), %rax
movq %rax, %rdi
call puts
movl $0, %eax
leave
```
可以看到`movq $.LC0, -8(%rbp)`,而`-8(%rbp)`就是name变量。
虽然PHP代码不会直接编译为机器码,但编译、执行的设计跟C程序是一致的,也有常量区、变量也通过偏移量访问、也有虚拟的执行栈。
![php vs c](https://box.kancloud.cn/61267676e019477ccf98587e67a8dfb4_449x359.png)
在编译时就可确定且不会改变的量称为字面量,也称作常量(IS_CONST),这些值在编译阶段就已经分配zval,保存在`zend_op_array->literals`数组中(对应c程序的常量存储区),访问时通过`_zend_op_array->literals + 偏移量`读取,举个例子:
```c
<?php
$a = 56;
$b = "hello";
```
`56`通过`(zval*)(_zend_op_array->literals + 0)`取到,`hello`通过`(zval*)(_zend_op_array->literals + 16)`取到,具体变量的读写操作将在执行阶段详细分析,这里只分析编译阶段的操作。
#### 3.1.2.2 AST->zend_op_array
上面我们介绍了zend_op_array结构,接下来我们回过头去看下语法解析(zendparse())之后的流程:
```c
ZEND_API zend_op_array *compile_file(zend_file_handle *file_handle, int type)
{
zend_op_array *op_array = NULL; //编译出的opcodes
...
if (open_file_for_scanning(file_handle)==FAILURE) {//文件打开失败
...
} else {
zend_bool original_in_compilation = CG(in_compilation);
CG(in_compilation) = 1;
CG(ast) = NULL;
CG(ast_arena) = zend_arena_create(1024 * 32);
if (!zendparse()) { //语法解析
zval retval_zv;
zend_file_context original_file_context; //保存原来的zend_file_context
zend_oparray_context original_oparray_context; //保存原来的zend_oparray_context,编译期间用于记录当前zend_op_array的opcodes、vars等数组的总大小
zend_op_array *original_active_op_array = CG(active_op_array);
op_array = emalloc(sizeof(zend_op_array)); //分配zend_op_array结构
init_op_array(op_array, ZEND_USER_FUNCTION, INITIAL_OP_ARRAY_SIZE);//初始化op_array
CG(active_op_array) = op_array; //将当前正在编译op_array指向当前
ZVAL_LONG(&retval_zv, 1);
if (zend_ast_process) {
zend_ast_process(CG(ast));
}
zend_file_context_begin(&original_file_context); //初始化CG(file_context)
zend_oparray_context_begin(&original_oparray_context); //初始化CG(context)
zend_compile_top_stmt(CG(ast)); //AST->zend_op_array编译流程
zend_emit_final_return(&retval_zv); //设置最后的返回值
op_array->line_start = 1;
op_array->line_end = CG(zend_lineno);
pass_two(op_array);
zend_oparray_context_end(&original_oparray_context);
zend_file_context_end(&original_file_context);
CG(active_op_array) = original_active_op_array;
}
...
}
...
return op_array;
}
```
compile_file()操作中有几个保存原来值的操作,这是因为这个函数在PHP脚本执行中并不会只执行一次,主脚本执行时会第一次调用,而include、require也会调用,所以需要先保存当前值,然后执行完再还原回去。
AST->zend_op_array编译是在 __zend_compile_top_stmt()__ 中完成,这个函数是总入口,会被多次递归调用:
```c
//zend_compile.c
void zend_compile_top_stmt(zend_ast *ast)
{
if (!ast) {
return;
}
if (ast->kind == ZEND_AST_STMT_LIST) { //第一次进来一定是这种类型
zend_ast_list *list = zend_ast_get_list(ast);
uint32_t i;
for (i = 0; i < list->children; ++i) {
zend_compile_top_stmt(list->child[i]);//list各child语句相互独立,递归编译
}
return;
}
//各语句编译入口
zend_compile_stmt(ast);
if (ast->kind != ZEND_AST_NAMESPACE && ast->kind != ZEND_AST_HALT_COMPILER) {
zend_verify_namespace();
}
//function、class两种情况的处理,非常关键的一步操作,后面分析函数、类实现的章节再详细分析
if (ast->kind == ZEND_AST_FUNC_DECL || ast->kind == ZEND_AST_CLASS) {
CG(zend_lineno) = ((zend_ast_decl *) ast)->end_lineno;
zend_do_early_binding(); //很重要!!!
}
}
```
首先从AST的根节点开始编译,根节点类型为ZEND_AST_STMT_LIST,这个类型表示当前节点下有多个独立的节点,各child都是独立的语句生成的节点,所以依次编译即可,直到到达有效节点位置(非ZEND_AST_STMT_LIST节点),然后调用`zend_compile_stmt`编译当前节点:
```c
void zend_compile_stmt(zend_ast *ast)
{
CG(zend_lineno) = ast->lineno;
switch (ast->kind) {
case xxx:
...
break;
case ZEND_AST_ECHO:
zend_compile_echo(ast);
break;
...
default:
{
znode result;
zend_compile_expr(&result, ast);
zend_do_free(&result);
}
}
if (FC(declarables).ticks && !zend_is_unticked_stmt(ast)) {
zend_emit_tick();
}
}
```
主要根据不同的节点类型(kind)作不同的处理,我们不会把每种类型的处理都讲一遍,这里还是根据上一节最后的例子挑几个看下具体的处理过程。
```php
$a = 123;
$b = "hi~";
echo $a,$b;
```
zendparse()阶段生成的AST:
![zend_ast](https://box.kancloud.cn/3989dc29734e977a9e49740f78384647_1098x493.png)
下面的过程比较复杂,有的函数会多次递归调用,我们根据例子一步步去看下,如果你对PHP各个语法实现比较熟悉再去看整个AST的编译过程就会比较轻松。
> __(1)、__ 首先从根节点开始,有3个child,第一个节点类型为ZEND_AST_ASSIGN,zend_compile_stmt()中走到default分支
> __(2)、__ ZEND_AST_ASSIGN类型由zend_compile_expr()处理:
```c
void zend_compile_expr(znode *result, zend_ast *ast)
{
CG(zend_lineno) = zend_ast_get_lineno(ast);
switch (ast->kind) {
case ZEND_AST_ZVAL:
ZVAL_COPY(&result->u.constant, zend_ast_get_zval(ast));
result->op_type = IS_CONST;
return;
case ZEND_AST_VAR:
zend_compile_var(result, ast, BP_VAR_R);
return;
case ZEND_AST_ASSIGN:
zend_compile_assign(result, ast);
return;
...
}
}
```
> 继续进入zend_compile_assign():
```c
void zend_compile_assign(znode *result, zend_ast *ast)
{
zend_ast *var_ast = ast->child[0]; //变量名
zend_ast *expr_ast = ast->child[1];//变量值表达式
znode var_node, expr_node;
zend_op *opline;
uint32_t offset;
if (is_this_fetch(var_ast)) { //检查变量名是否为this,变量名不能是this
zend_error_noreturn(E_COMPILE_ERROR, "Cannot re-assign $this");
}
//比如这样写:my_function() = 123;即:将函数的返回值作为变量名将报错
zend_ensure_writable_variable(var_ast);
switch (var_ast->kind) {
case ZEND_AST_VAR:
case ZEND_AST_STATIC_PROP:
offset = zend_delayed_compile_begin();
zend_delayed_compile_var(&var_node, var_ast, BP_VAR_W); //生成变量名的znode,这个结构只在这个地方临时用,所以直接分配在stack上
zend_compile_expr(&expr_node, expr_ast); //递归编译变量值表达式,最终需要得到一个ZEND_AST_ZVAL的节点
zend_delayed_compile_end(offset);
zend_emit_op(result, ZEND_ASSIGN, &var_node, &expr_node); //生成一条op
return;
...
}
}
```
> 这个地方主要有三步关键操作:
>> __第1步:__ 变量赋值操作有两部分:变量名、变量值,所以首先是针对变量名的操作,介绍zend_op_array时曾提到每个PHP变量都有一个编号,变量的读写都是根据这个编号操作的,这个编号最早就是这一步生成的。
![](https://box.kancloud.cn/fb367323f2bb710074b81692c24bfd8c_658x470.png)
>> 中间过程我们不再细看,这里重点看下变量编号的过程,这个过程比较简单,每发现一个变量就遍历zend_op_array.vars数组,看此变量是否已经保存,没有保存的话则存入vars,然后后续变量的使用都是用的这个变量在数组中的下标,比如第一次定义的时候:`$a = 123;`将$a编号为0,然后:`echo $a;`再次使用时会遍历vars,发现已经存在,直接用其下标操作$a。
```c
static int lookup_cv(zend_op_array *op_array, zend_string* name)
{
int i = 0;
zend_ulong hash_value = zend_string_hash_val(name);
//遍历op_array.vars检查此变量是否已存在
while (i < op_array->last_var) {
if (ZSTR_VAL(op_array->vars[i]) == ZSTR_VAL(name) ||
(ZSTR_H(op_array->vars[i]) == hash_value &&
ZSTR_LEN(op_array->vars[i]) == ZSTR_LEN(name) &&
memcmp(ZSTR_VAL(op_array->vars[i]), ZSTR_VAL(name), ZSTR_LEN(name)) == 0)) {
zend_string_release(name);
return (int)(zend_intptr_t)ZEND_CALL_VAR_NUM(NULL, i);
}
i++;
}
//这是一个新变量
i = op_array->last_var;
op_array->last_var++;
if (op_array->last_var > CG(context).vars_size) {
CG(context).vars_size += 16; /* FIXME */
op_array->vars = erealloc(op_array->vars, CG(context).vars_size * sizeof(zend_string*));//扩容vars
}
op_array->vars[i] = zend_new_interned_string(name);
return (int)(zend_intptr_t)ZEND_CALL_VAR_NUM(NULL, i); //传NULL时返回的是96 + i*sizeof(zval)
}
```
>> __注意:这里变量的编号从0、1、2、3...依次递增的,但是实际使用中并不是直接用的这个下标,而是转化成了内存偏移量offset,这个是`ZEND_CALL_VAR_NUM`宏处理的,所以变量偏移量实际是96、112、128...递增的,这个96是根据zend_execute_data大小设定的(不同的平台下对应的值可能不同),下一篇介绍zend执行流程时会详细介绍这个结构。__
```c
#define ZEND_CALL_FRAME_SLOT \
((int)((ZEND_MM_ALIGNED_SIZE(sizeof(zend_execute_data)) + ZEND_MM_ALIGNED_SIZE(sizeof(zval)) - 1) / ZEND_MM_ALIGNED_SIZE(sizeof(zval))))
#define ZEND_CALL_VAR_NUM(call, n) \
(((zval*)(call)) + (ZEND_CALL_FRAME_SLOT + ((int)(n))))
```
>> __第2步:__ 编译变量值表达式,再次调用zend_compile_expr()编译,示例中的情况比较简单,expr_ast.kind为ZEND_AST_ZVAL:
```c
void zend_compile_expr(znode *result, zend_ast *ast)
{
switch (ast->kind) {
case ZEND_AST_ZVAL:
ZVAL_COPY(&result->u.constant, zend_ast_get_zval(ast)); //将变量值复制到znode.u.constant中
result->op_type = IS_CONST; //类型为IS_CONST,这种value后面将会保存在zend_op_array.literals中
return;
...
}
}
```
>> __第3步:__ 上面两步已经分别生成了变量赋值的op1、op2,下面就是根据这俩值生成opcode的过程。
```c
static zend_op *zend_emit_op(znode *result, zend_uchar opcode, znode *op1, znode *op2)
{
zend_op *opline = get_next_op(CG(active_op_array)); //当前zend_op_array下生成一条新的指令
opline->opcode = opcode;
//将op1、op2内容拷贝到zend_op中,设置op_type
//如果znode.op_type == IS_CONST,则会将znode.u.contstant值转移到zend_op_array.literals中
if (op1 == NULL) {
SET_UNUSED(opline->op1);
} else {
SET_NODE(opline->op1, op1);
}
if (op2 == NULL) {
SET_UNUSED(opline->op2);
} else {
SET_NODE(opline->op2, op2);
}
//如果此指令有返回值则想变量那样为返回值编号(后面分配局部变量时将根据这个编号索引)
if (result) {
zend_make_var_result(result, opline);
}
return opline;
}
static inline void zend_make_var_result(znode *result, zend_op *opline)
{
opline->result_type = IS_VAR; //返回值类型固定为IS_VAR
opline->result.var = get_temporary_variable(CG(active_op_array)); //为返回值编个号,这个编号记在临时变量T上,上面介绍zend_op_array时说过T、last_var的区别
GET_NODE(result, opline->result);
}
```
>> 到这我们示例中的第1条赋值语句就算编译完了,第2条同样是赋值,过程与上面相同,我们直接看最好一条输出的语句。
> __(3)、__ echo语句的编译:`echo $a,$b;`实际从编译后的语法树就可以看出,一次echo多个也被编译为多次echo了,所以示例中的用法与:`echo $a; echo $b;`等价,我们只分析其中一个就可以了。
![](https://box.kancloud.cn/f038636af0b6e51137e23a26c86c5e23_405x386.png)
> `zend_compile_stmt()`中首先发现节点类型是`ZEND_AST_STMT_LIST`,然后调用`zend_compile_stmt_list()`分别编译child,具体的流程如下图所示:
![](https://box.kancloud.cn/ac902f5ee528164501de47aa1759e4eb_838x656.png)
> 最后生成`zend_op`的过程:
```c
void zend_compile_echo(zend_ast *ast)
{
zend_op *opline;
zend_ast *expr_ast = ast->child[0];
znode expr_node;
zend_compile_expr(&expr_node, expr_ast);
opline = zend_emit_op(NULL, ZEND_ECHO, &expr_node, NULL);//生成1条新的opcode
opline->extended_value = 0;
}
```
最终`zend_compile_top_stmt()`编译完成后整个编译流程基本是完成了,`CG(active_op_array)`结构如下图所示,但是后面还有一个处理`pass_two()`。
![](https://box.kancloud.cn/7776e4560a65af88dadff76920b2a882_1093x442.png)
```c
ZEND_API int pass_two(zend_op_array *op_array)
{
zend_op *opline, *end;
if (!ZEND_USER_CODE(op_array->type)) {
return 0;
}
//重置一些CG(context)的值,暂且忽略
...
opline = op_array->opcodes;
end = opline + op_array->last;
while (opline < end) {
switch(opline->opcode){
//这里对一些操作进行针对性的处理,后面有遇到的情况我们再看
...
}
//如果是IS_CONST会将数组下标转化为内存偏移量,与IS_CV那种处理方式相同
//所以这里实际就是将0、1、2...转为为16、32、48...(即:编号*sizeof(zval))
if (opline->op1_type == IS_CONST) {
ZEND_PASS_TWO_UPDATE_CONSTANT(op_array, opline->op1);
} else if (opline->op1_type & (IS_VAR|IS_TMP_VAR)) {
//上面作相同的处理,不同的是这里的起始值是接着IS_CV的
opline->op1.var = (uint32_t)(zend_intptr_t)ZEND_CALL_VAR_NUM(NULL, op_array->last_var + opline->op1.var);
}
//与op1完全相同
if (opline->op2_type == IS_CONST) {
ZEND_PASS_TWO_UPDATE_CONSTANT(op_array, opline->op2);
} else if (opline->op2_type & (IS_VAR|IS_TMP_VAR)) {
opline->op2.var = (uint32_t)(zend_intptr_t)ZEND_CALL_VAR_NUM(NULL, op_array->last_var + opline->op2.var);
}
//返回值与op1/2相同处理
if (opline->result_type & (IS_VAR|IS_TMP_VAR)) {
opline->result.var = (uint32_t)(zend_intptr_t)ZEND_CALL_VAR_NUM(NULL, op_array->last_var + opline->result.var);
}
//设置此opcode的处理handler
ZEND_VM_SET_OPCODE_HANDLER(opline);
opline++;
}
//标识当前op_array已执行过此操作
op_array->fn_flags |= ZEND_ACC_DONE_PASS_TWO;
return 0;
}
```
抛开特殊opcode的处理,`pass_two()`主要有两个重要操作:
* (1)将IS_CONST、IS_VAR、IS_TMP_VAR类型的操作数、返回值转化为内存偏移量,与上面提到的IS_CV变量的处理一样,其中IS_CONST类型起始值为0,然后按照编号依次递增sizeof(zval),而IS_VAR、IS_TMP_VAR唯一的不同时它的初始值接着IS_CV的,简单的讲就是先安排PHP变量的,然后接着才是各条语句的中间值、返回值
* (2)另外一个重要操作就是设置各指令的处理handler,这个前面《3.1.2.1.1 handler》已经介绍过其索引规则
经过`pass_two()`处理后opcodes的样子:
![](https://box.kancloud.cn/0b5831bee386913c3a760be49585d821_501x367.png)
__总结:__
到这里整个PHP编译阶段就算全部完成了,最终编译的结果就是zend_op_array,其中最核心的操作就是AST的编译了,有兴趣的可以多写几个例子去看下不同节点类型的处理方式。
另外,编译阶段很关键的一个操作就是确定了各个 __变量、中间值、临时值、返回值、字面量__ 的 __内存编号__ ,这个地方非常重要,后面介绍执行流程时也会用到。
- 目录
- 第1章 PHP基本架构
- 1.1 PHP简介
- 1.2 PHP7的改进
- 1.3 FPM
- 1.4 PHP执行的几个阶段
- 第2章 变量
- 2.1 变量的内部实现
- 2.2 数组
- 2.3 静态变量
- 2.4 全局变量
- 2.5 常量
- 3.1 PHP代码的编译
- 3.1.1 词法解析、语法解析
- 3.1.2 抽象语法树编译流程
- 第3章 Zend虚拟机
- 3.2.1 内部函数
- 3.2.2 用户函数的实现
- 3.3 Zend引擎执行流程
- 3.3.1 基本结构
- 3.2 函数实现
- 3.3.2 执行流程
- 3.3.3 函数的执行流程
- 3.3.4 全局execute_data和opline
- 3.4 面向对象实现
- 3.4.1 类
- 3.4.2 对象
- 3.4.3 继承
- 3.4.4 动态属性
- 3.4.5 魔术方法
- 3.4.6 类的自动加载
- 3.5 运行时缓存
- 3.6 Opcache
- 3.6.1 opcode缓存
- 3.6.2 opcode优化
- 3.6.3 JIT
- 第4章 PHP基础语法实现
- 4.1 类型转换
- 4.2 选择结构
- 4.3 循环结构
- 4.4 中断及跳转
- 4.5 include/require
- 4.6 异常处理
- 第5章 内存管理
- 5.1 Zend内存池
- 5.2 垃圾回收
- 第6章 线程安全
- 6.2 线程安全资源管理器
- 第7章 扩展开发
- 7.1 概述
- 6.1 什么是线程安全
- 7.2 扩展的实现原理
- 7.3 扩展的构成及编译
- 7.4 钩子函数
- 7.5 运行时配置
- 7.6 函数
- 7.7 zval的操作
- 7.8 常量
- 7.9 面向对象
- 7.9.1 内部类注册
- 7.9.2 定义成员属性
- 7.9.3 定义成员方法
- 7.9.4 定义常量
- 7.9.5 类的实例化
- 7.10 资源类型
- 7.11 经典扩展解析
- 7.8.1 Yaf
- 7.8.2 Redis
- 第8章 命名空间
- 8.2 命名空间的定义
- 8.2.1 定义语法
- 8.2.2 内部实现
- 8.3 命名空间的使用
- 8.3.1 基本用法
- 8.3.2 use导入
- 8.3.3 动态用法
- 附录
- 附录1:break/continue按标签中断语法实现
- 附录2:defer推迟函数调用语法的实现
- 8.1 概述