[opcode](http://en.wikipedia.org/wiki/Opcode)是计算机指令中的一部分,用于指定要执行的操作,指令的格式和规范由处理器的指令规范指定。 除了指令本身以外通常还有指令所需要的操作数,可能有的指令不需要显式的操作数。这些操作数可能是寄存器中的值,堆栈中的值,某块内存的值或者IO端口中的值等等。
通常opcode还有另一种称谓: 字节码(byte codes)。 例如Java虚拟机(JVM),.NET的通用中间语言(CIL: Common Intermeditate Language)等等。
### PHP的opcode
PHP中的opcode则属于前面介绍中的后着,PHP是构建在Zend虚拟机(Zend VM)之上的。PHP的opcode就是Zend虚拟机中的指令。
> 有关Zend虚拟机的介绍请阅读后面相关内容
在PHP实现内部,opcode由如下的结构体表示:
struct _zend_op {
opcode_handler_t handler; // 执行该opcode时调用的处理函数
znode result;
znode op1;
znode op2;
ulong extended_value;
uint lineno;
zend_uchar opcode; // opcode代码
};
和CPU的指令类似,有一个标示指令的opcode字段,以及这个opcode所操作的操作数,PHP不像汇编那么底层,在脚本实际执行的时候可能还需要其他更多的信息,extended_value字段就保存了这类信息,其中的result域则是保存该指令执行完成后的结果。
例如如下代码是在编译器遇到print语句的时候进行编译的函数:
void zend_do_print(znode *result,const znode *arg TSRMLS_DC)
{
zend_op *opline = get_next_op(CG(active_op_array) TSRMLS_CC);
opline->result.op_type = IS_TMP_VAR;
opline->result.u.var = get_temporary_variable(CG(active_op_array));
opline->opcode = ZEND_PRINT;
opline->op1 = *arg;
SET_UNUSED(opline->op2);
*result = opline->result;
}
这个函数新创建一条zend_op,将返回值的类型设置为临时变量(IS_TMP_VAR),并为临时变量申请空间,随后指定opcode为ZEND_PRINT,并将传递进来的参数赋值给这条opcode的第一个操作数。这样在最终执行这条opcode的时候,Zend引擎能获取到足够的信息以便输出内容。
下面这个函数是在编译器遇到echo语句的时候进行编译的函数:
void zend_do_echo(const znode *arg TSRMLS_DC)
{
zend_op *opline = get_next_op(CG(active_op_array) TSRMLS_CC);
opline->opcode = ZEND_ECHO;
opline->op1 = *arg;
SET_UNUSED(opline->op2);
}
可以看到echo处理除了指定opcode以外,还将echo的参数传递给op1,这里并没有设置opcode的result结果字段。从这里我们也能看出print和echo的区别来,print有返回值,而echo没有,这里的没有和返回null是不同的,如果尝试将echo的值赋值给某个变量或者传递给函数都会出现语法错误。
PHP脚本编译为opcode保存在op_array中,其内部存储的结构如下:
struct _zend_op_array {
/* Common elements */
zend_uchar type;
char *function_name; // 如果是用户定义的函数则,这里将保存函数的名字
zend_class_entry *scope;
zend_uint fn_flags;
union _zend_function *prototype;
zend_uint num_args;
zend_uint required_num_args;
zend_arg_info *arg_info;
zend_bool pass_rest_by_reference;
unsigned char return_reference;
/* END of common elements */
zend_bool done_pass_two;
zend_uint *refcount;
zend_op *opcodes; // opcode数组
zend_uint last,size;
zend_compiled_variable *vars;
int last_var,size_var;
// ...
}
如上面的注释,opcodes保存在这里,在执行的时候由下面的execute函数执行:
ZEND_API void execute(zend_op_array *op_array TSRMLS_DC)
{
// ... 循环执行op_array中的opcode或者执行其他op_array中的opcode
}
前面提到每条opcode都有一个opcode_handler_t的函数指针字段,用于执行该opcode,这里并没有给没有指定处理函数,那在执行的时候该由哪个函数来执行呢?更多信息请参考Zend虚拟机相关章节的详细介绍。虚拟机相关章节的详细介绍。
> PHP有三种方式来进行opcode的处理:CALL,SWITCH和GOTO,PHP默认使用CALL的方式,也就是函数调用的方式, 由于opcode执行是每个PHP程序频繁需要进行的操作,可以使用SWITCH或者GOTO的方式来分发, 通常GOTO的效率相对会高一些,不过效率是否提高依赖于不同的CPU。
- 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