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php底層原理之變量(一)

curlyCheng / 2218人閱讀

摘要:對于來說,變量有全局變量和局部變量之分那么,他們都是存儲到一個哈希表內了么其實不是的,變量存儲也有作用域的概念。

上次跟大家講了垃圾回收機制后,有些小伙伴對底層原理比較感興趣,私信問我了一些關于變量的相關知識,既然大家對變量比較感興趣,那么這次我們來系統的講一下變量的底層原理

變量結構

首先,我們還是先擺上我們的zval結構體,即php所有變量都會以zval結構體的形式實現

struct _zval_struct {
    union {
        long lval;
        double dval;
        struct {
            char *val;
            int len;
        } str;
        HashTable *ht;
        zend_object_value obj;
    } value;                    //變量value值
    zend_uint refcount__gc;   //引用計數內存中使用次數,為0刪除該變量
    zend_uchar type;           //變量類型
    zend_uchar is_ref__gc;    //區分是否是引用變量,是引用為1,否則為0
};

從上面結構體內容可以看出每一個php變量都會由變量類型value值引用計數次數是否是引用變量四部分組成

注:上面zval結構體是php5.3版本之后,php7版本之前的結構

變量類型

看到這里,可能會有小伙伴們問我,php不是有8種數據類型嗎?但是為什么對應的zvalue的value值只有5種?

原因是這樣的,php出于對內存節省的考慮,所以對于一些變量類型做了復用,并沒有一一對應去定義每個變量類型

下面我們看一下zvalue的每個value值所對應的變量類型

zval.value.lval => 整型、布爾型、資源
zval.value.dval => 浮點型
zval.value.str  => 字符串
zval.value.*ht  => 數組
zval.value.obj  => 對象

看到這里大家可能會比較奇怪,布爾型和資源是怎么對應到zval.value的lval上的呢?還有,NULL呢?

布爾型

就像我們會將true和false映射成0和1進行數據庫存儲一樣,php也是這么做的。所以php發現zval的type值是布爾型時,會將布爾型轉成0或1存儲在zval.value的lval中

資源

資源對于php來說屬于一個比較特殊的變量,而php會將每個資源對應的資源標識存儲在zval.value的lval中。常見的資源有:文件句柄、數據庫句柄等

NULL

對于NULL來說,就更好理解了,因為本身通過zval的type值即可區分,所以并沒有將NULL值存儲在zval的value中

變量生成

php作為一門動態語言,沒有先聲明變量后賦值的習慣,所以都是拿來一個變量直接就進行了賦值,那么是如何實現的呢?

舉例:

$name = "許錚的技術成長之路";
變量容器生成

其實每次變量被常量賦值時,都會對應生成一個變量容器。剛才的例子會生成一個變量容器,容器的type是字符串類型,而value值則是許錚的技術成長之路,且此時該變量容器的ref_count會加1

變量名和變量容器關聯

而變量name是如何與變量容器關聯起來的呢?其實也是使用了php的一個內部機制,即哈希表。每個變量的變量名和指向zval結構的指針被存儲在哈希表內,以此實現了變量名到變量容器的映射

變量作用域

上面我們提到了變量名和變量容器映射的概念。對于php來說,變量有全局變量和局部變量之分;那么,他們都是存儲到一個哈希表內了么?

其實不是的,變量存儲也有作用域的概念。全局變量被存儲到了全局符號表內,而局部變量也就是指函數或對象內的變量,則被存儲到了活動符號表內(每個函數或對象都多帶帶維護了自己的活動符號表。活動符號表的生命周期,從函數或對象被調用時開始,到調用完成時結束)

變量銷毀

變量銷毀,分為以下幾種情況:
1、手動銷毀
2、垃圾回收機制銷毀(引用計數清0銷毀和根緩沖區滿后銷毀)

我們這次主要講一下手動銷毀,即unset,每次銷毀時都會將符號表內的變量名和對應的zval結構進行銷毀,并將對應的內存歸還到php所維護的內存池內(按內存大小劃分到對應內存列表中)

而對于垃圾回收機制的銷毀,如果你不了解其相關原理,那么我建議你看下我之前寫的文章php底層原理之垃圾回收機制

思考

今天,我們從底層的角度,將變量從生成到銷毀講了一遍。對于變量的生成,我們是拿常量賦值作為示例講解的,那么變量之間的賦值呢?是什么原理呢?且聽下回分解~

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