在前面的章节介绍了PHP的生命周期,PHP的SAPI,SAPI处于PHP整个架构较上层,而真正脚本的执行主要由Zend引擎来完成,这一小节我们介绍PHP脚本的执行。
目前编程语言可以分为两大类:
- 第一类是像C/C++, .NET, Java之类的编译型语言, 它们的共性是: 运行之前必须对源代码进行编译,然后运行编译后的目标文件。
- 第二类比如:PHP, Javascript, Ruby, Python这些解释型语言, 他们都无需经过编译即可"运行",虽然可以理解为直接运行,
但它们并不是真的直接就被能被机器理解, 机器只能理解机器语言,那这些语言是怎么被执行的呢, 一般这些语言都需要一个**解释器**,由解释器来执行这些源码, 实际上这些语言还是会经过编译环节,只不过它们一般会在运行的时候实时进行编译。为了效率,并不是所有语言在每次执行的时候都会重新编译一遍,比如PHP的各种opcode缓存扩展(如APC, xcache, eAccelerator等),比如Python会将编译的中间文件保存成pyc/pyo文件,避免每次运行重新进行编译所带来的性能损失。
PHP的脚本的执行也需要一个解释器, 比如命令行下的php程序,或者apache的mod_php模块等等。前一节提到了PHP的SAPI接口, 下面就以PHP命令行程序为例解释PHP脚本是怎么被执行的。例如如下的这段PHP脚本:
<?php
$str = "Hello, Tipi!\n";
[echo](http://www.php.net/echo) $str;
假设上面的代码保存在名为hello.php的文件中, 用PHP命令行程序执行这个脚本:
$ php ./hello.php
这段代码的输出显然是Hello, Tipi!, 那么在执行脚本的时候PHP/Zend都做了些什么呢?这些语句是怎么样让php输出这段话的呢? 下面将一步一步的进行介绍。
## 程序的执行
1. 如上例中, 传递给php程序需要执行的文件, php程序完成基本的准备工作后启动PHP及Zend引擎, 加载注册的扩展模块。
1. 初始化完成后读取脚本文件,Zend引擎对脚本文件进行词法分析,语法分析。然后编译成opcode执行。 如果安装了apc之类的opcode缓存,编译环节可能会被跳过而直接从缓存中读取opcode执行。
### 脚本的编译执行
PHP在读取到脚本文件后首先对代码进行词法分析,PHP的词法分析器是通过lex生成的, 词法规则文件在$PHP_SRC/Zend/zend_language_scanner.l,这一阶段lex会会将源代码按照词法规则切分一个一个的标记(token)。PHP中提供了一个函数token_get_all(),该函数接收一个字符串参数, 返回一个按照词法规则切分好的数组。例如将上面的php代码作为参数传递给这个函数:
<?php
$code =<<<PHP_CODE <?php $str = "Hello, Tipi\n"; echo $str; PHP_CODE;
[var_dump](http://www.php.net/var_dump)([token_get_all](http://www.php.net/token_get_all)($code));
运行上面的脚本你将会看到一如下的输出
array (
0 =>
array (
0 => 368, // 脚本开始标记
1 => '<?php // 匹配到的字符串
',
2 => 1,
),
1 =>
array (
0 => 371,
1 => ' ',
2 => 2,
),
2 => '=',
3 =>
array (
0 => 371,
1 => ' ',
2 => 2,
),
4 =>
array (
0 => 315,
1 => '"Hello, Tipi
"',
2 => 2,
),
5 => ';',
6 =>
array (
0 => 371,
1 => '
',
2 => 3,
),
7 =>
array (
0 => 316,
1 => 'echo',
2 => 4,
),
8 =>
array (
0 => 371,
1 => ' ',
2 => 4,
),
9 => ';',
这也是Zend引擎词法分析做的事情,将代码切分为一个个的标记,然后使用语法分析器(PHP使用bison生成语法分析器, 规则见$PHP_SRC/Zend/zend_language_parser.y),bison根据规则进行相应的处理, 如果代码找不到匹配的规则,也就是语法错误时Zend引擎会停止,并输出错误信息。 比如缺少括号,或者不符合语法规则的情况都会在这个环节检查。在匹配到相应的语法规则后,Zend引擎还会进行编译, 将代码编译为opcode, 完成后,Zend引擎会执行这些opcode, 在执行opcode的过程中还有可能会继续重复进行编译-执行,例如执行eval,include/require等语句, 因为这些语句还会包含或者执行其他文件或者字符串中的脚本。
例如上例中的echo语句会编译为一条ZEND_ECHO指令, 执行过程中,该指令由C函数zend_print_variable(zval* z)执行,将传递进来的字符串打印出来。为了方便理解, 本例中省去了一些细节,例如opcode指令和处理函数之间的映射关系等。 后面的章节将会详细介绍。
如果想直接查看生成的Opcode,可以使用php的vld扩展查看。扩展下载地址: [http://pecl.php.net/package/vld](http://pecl.php.net/package/vld)。Win下需要自己编译生成dll文件。
有关PHP脚本编译执行的细节,请阅读后面有关词法分析,语法分析及opcode编译相关内容。
- 第一章 准备工作和背景知识
- 第一节 环境搭建
- 第二节 源码结构、阅读代码方法
- 第三节 常用代码
- 第四节 小结
- 第二章 用户代码的执行
- 第一节 生命周期和Zend引擎
- 第二节 SAPI概述
- Apache模块
- 嵌入式
- FastCGI
- 第三节 PHP脚本的执行
- 词法分析和语法分析
- opcode
- opcode处理函数查找
- 第四节 小结
- 第三章 变量及数据类型
- 第一节 变量的结构和类型
- 哈希表(HashTable)
- PHP的哈希表实现
- 链表简介
- 第二节 常量
- 第三节 预定义变量
- 第四节 静态变量
- 第五节 类型提示的实现
- 第六节 变量的生命周期
- 变量的赋值和销毁
- 变量的作用域
- global语句
- 第七节 数据类型转换
- 第八节 小结
- 第四章 函数的实现
- 第一节 函数的内部结构
- 函数的内部结构
- 函数间的转换
- 第二节 函数的定义,传参及返回值
- 函数的定义
- 函数的参数
- 函数的返回值
- 第三节 函数的调用和执行
- 第四节 匿名函数及闭包
- 第五节 小结
- 第五章 类和面向对象
- 第一节 类的结构和实现
- 第二节 类的成员变量及方法
- 第三节 访问控制的实现
- 第四节 类的继承,多态及抽象类
- 第五节 魔术方法,延迟绑定及静态成员
- 第六节 PHP保留类及特殊类
- 第七节 对象
- 第八节 命名空间
- 第九节 标准类
- 第十节 小结
- 第六章 内存管理
- 第一节 内存管理概述
- 第二节 PHP中的内存管理
- 第三节 内存使用:申请和销毁
- 第四节 垃圾回收
- 新的垃圾回收
- 第五节 内存管理中的缓存
- 第六节 写时复制(Copy On Write)
- 第七节 内存泄漏
- 第八节 小结
- 第七章 Zend虚拟机
- 第一节 Zend虚拟机概述
- 第二节 语法的实现
- 词法解析
- 语法分析
- 实现自己的语法
- 第三节 中间代码的执行
- 第四节 PHP代码的加密解密
- 第五节 小结
- 第八章 线程安全
- 第二节 线程,进程和并发
- 第三节 PHP中的线程安全
- 第九章 错误和异常处理
- 第十章 输出缓冲
- 第十六章 PHP语言特性的实现
- 第一节 循环语句
- foreach的实现
- 第二十章 怎么样系列(how to)
- 附录
- 附录A PHP及Zend API
- 附录B PHP的历史
- 附录C VLD扩展使用指南
- 附录D 怎样为PHP贡献
- 附录E phpt测试文件说明
- 附录F PHP5.4新功能升级解析
- 附录G:re2c中文手册