程式菜鳥要學習PHP底層運作機制與原理要注意什麼?

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　　10RETURN FALTURE;數組的索引數字，我們則是數組的索引號透過下標訪問。例如 $arr[0]，Zend HashTable內部進行了歸一化處理，對於index類型key同樣分配了hash值和nKeyLength(為0)。內部成員變數 nNextFreeElement就是目前指派的最大id，每次push後自動加一。正是這種歸一化處理，PHP才能夠實現關聯和非關聯的混合。由於 push操作的特殊性，索引key在PHP數組中先後順序並不是透過下標大小來決定，而是由push的先後決定。例如$arr[1] = 2; $arr[2] = 3;對於double類型的key，Zend HashTable會將他當做索引key處理

　　6. PHP變數

　　PHP是一門弱型別語言，本身不嚴格區分變數的型別。 PHP在變數申明的時候不需要指定型別。 PHP在程式運行期間可能會進行變數類型的隱示轉換。 和其他強型別語言一樣，程式中也可以進行顯示的型別轉換。 PHP變數可以分為簡單型別(int、string、bool)、集合型別(array resource object)和常數(const)。以上所有的變數在底層都是同一種結構 zval。

　　Zval是zend中另一個非常重要的資料結構，用來識別並實現PHP變量，其資料結構如下：

　　Zval主要由三個部分組成：

　　type：指定了變數所述的類型(為數字、字串、陣列等數字)

　　refcount&is_ref：用來實現引用計數(後面具體介紹)

　〜value：〜 >

　　Zvalue是用來保存一個變數的實際資料。因為要儲存多種類型，所以zvalue是一個union，也因此實現了弱型別。

　　PHP變數型別及其實際儲存對應如下：

　　1IS_LONG -> lvalue

　　1IS_LONG -> lvalue

　　1IS_LONG> >　　2IS_DOUBLE -> dvalue

　　3IS_ARRAY -> ht

lvalue

　　引用計數在記憶體回收、字串操作等地方使用非常廣泛。 PHP中的變數就是引用計數的典型應用。 Zval的引用計數透過成員變數is_ref和ref_count實現，透過引用計數，多個變數可以共享同一份資料。避免頻繁拷貝帶來的大量消耗。

　　在進行賦值操作時，zend將變數指向相同的zval同時ref_count ，在unset操作時，對應的ref_count-1。只有ref_count減為0時才會真正執行銷毀操作。如果是引用賦值，則zend會修改is_ref為1。

　　PHP變數透過引用計數實現變數共享數據，那如果改變其中一個變數值呢?當試圖寫入一個變數時，Zend若發現該變數指向的zval被多個變數共享，則為其複製一份ref_count為1的zval，並遞減原zval的refcount，這個過程稱為「zval分離」。可見，只有在有寫入操作發生時zend才進行拷貝操作，因此也叫copy-on-write(寫時拷貝)

　　對於引用型變量，其要求和非引用型相反，引用賦值的變數間必須是捆綁的，修改一個變數就修改了所有捆綁變數。

　　整數、浮點數是PHP中的基礎型別之一，也是簡單型變數。對於整數和浮點數，在zvalue中直接儲存對應的值。其型別分別是long和double。

　　從zvalue結構可以看出，對於整數類型，和c等強類型語言不同，PHP是不區分int、unsigned int、long、long long等類型的，對它來說，整數只有一種型態也就是long。由此，可以看出，在PHP裡面，整數的值範圍是由編譯器位數來決定而不是固定不變的。

　　對於浮點數，類似整數，它也不區分float和double而是統一隻有double一種類型。

　　在PHP中，如果整數範圍越界了怎麼辦?這種情況下會自動轉換為double類型，這個一定要小心，很多trick都是由此產生。

　　和整數一樣，字元變數也是PHP中的基礎型別和簡單型變數。透過zvalue結構可以看出，在PHP中，字串是由指向實際資料的指標和長度結 構體組成，這點和c 中的string比較類似。由於透過一個實際變數表示長度，和c不同，它的字串可以是2進位資料(包含\0)，同時在PHP中， 求字串長度strlen是O(1)運算。

　　在新增、修改、追加字串操作時，PHP都會重新分配記憶體產生新的字串。最後，出於安全考慮，PHP在產生一個字串時末尾仍然會添加\0

　　常見的字串拼接方式及速度比較：

　　假設有以下4個變數：$strA='123'; $strB = '456'; $intA=123; intB=456;

現在對　㟎>現在對　㟎>對　㟎幾個字串拼接方式做一個比較和說明：

　　1$res = $strA.$strB和$res = “$strA$strB”

　　2這種情況下，zend會重新malloc一塊內存並進行相應處理，其速度一般

　　3$strA = $strA.$strB

　　4這種是速度最快的，zend會在當前strA基礎上直接relloc，避免重複拷貝

　　5$res = $intA. intB

　　6這種速度較慢，因為需要做隱式的格式轉換，實際編寫程式中也應該注意盡量避免

　　8這會是最慢的一種方式，因為sprintf在PHP中並不是一個語言結構，本身對於格式辨識和處理就需要耗費比較多時間，另外本身機制也是malloc。不過sprintf的方式最具可讀性，實際中可以根據具體情況靈活選擇。

　　PHP的陣列透過Zend HashTable來自然實作。

　　foreach操作如何實現?對一個陣列的foreach就是透過遍歷hashtable中的雙向鍊錶完成。對於索引數組，通過foreach遍 歷效率比for高很多，省去了key->value的查找。 count操作直接呼叫 HashTable->NumOfElements，O(1)操作。對於’123’這樣的字串，zend會轉換為其整數形 式。 $arr[‘123’]和$arr[123]是等價的

　　資源類型變數是PHP中最複雜的一種變量，也是一種複合型結構。

　　PHP的zval可以表示廣泛的資料類型，但是對於自訂的資料類型卻很難充分描述。由於沒有有效的方式描繪這些複合結構，因此也沒有辦法對它們使用傳統的操作符。要解決這個問題，只需要透過一個本質上任意的標識符(label)引用指針，這種方式稱為資源。

　　在zval中，對於resource，lval作為指標來使用，直接指向資源所在的位址。 Resource可以是任意的複合結構，我們熟悉的mysqli、fsock、memcached等都是資源。

　　如何使用資源：

　　註冊：對於一個自訂的資料類型，要想將它作為資源。首先需要進行註冊，zend會為它指派全域唯一標示。

　　取得一個資源變數：對於資源，zend維護了一個id->實際資料的hash_tale。對於一個resource，在zval中只記錄了它的id。 fetch的時候透過id在hash_table中找到具體的值返回。

　　資源銷毀：資源的資料型態是多種多樣的。 Zend本身沒有辦法銷毀它。因此需要使用者在註冊資源的時候提供銷毀函數。當unset資源時，zend呼叫對應的函數完成析構。同時從全域資源表中刪除它。

　　資源可以長期駐留，不只是在所有引用它的變數超出作用域之後，甚至是在一個請求結束了並且新的請求產生之後。這些資源稱為持久資源，因為它們貫通 SAPI的整個生命週期持續存在，除非刻意銷毀。很多情況下，持久化資源可以在一定程度上提高效能。例如我們常見的mysql_pconnect ,持久化資源透過pemalloc分配內存，這樣在請求結束的時候不會釋放。 對zend來說，對兩者本身並不區分。

　　PHP中的局部變數和全域變數是如何實現的?對於一個請求，任意時刻PHP都可以看到兩個符號表(symbol_table和active_symbol_table)，其中前者用來維護全域變數。後者是指針，指向目前活動的變數符號表，當程式進入某個函數時，zend 就會為它指派一個符號表x同時將active_symbol_table指向a。透過這樣的方式實現全域、局部變數的區分。

　　取得變數值：PHP的符號表是透過hash_table實現的，對於每個變數都分配唯一標識，取得的時候根據標識從表中找到對應zval返回。

　　課課家提醒大家在學習PHP底層的運作機制與原理的函數中使用全域變數：在函數中，我們可以透過明確申明global來使用全域變數。在active_symbol_table中建立symbol_table中同名變數的引用，如果symbol_table中沒有同名變數則會先建立。