1、寫在最前
隨著網路快速發展，lamp架構的流行，php支援的擴展也越來越多，這樣直接促進了php的發展。
但php也有腳本語言不可避免的問題，效能比例如C等編譯型語言相差甚多，所以在考慮效能問題的時候最好還是透過php擴充來解決。
那麼，怎麼做一個php擴充呢。下面從一個例子開始（本文章需要C基礎）。
2、解決一個問題
在一個系統中，如果常常要求一個陣列的平方和，我們可以這麼寫。
-
function array_square_sum($data){
- $sum = 0;
- foreach($data as $value){
- $sum += $value * $value;
- }
- return $sum;
- }
實際執行的時候，php zend引擎會把這段話翻譯成C語言，每次都需要進行記憶體分配。所以效能比較差。進而，基於效能上的考慮，我們可以寫一個擴充來做這個事情。
3、寫擴充
建立一個擴展，至少需要2個檔案。一個是Configulator文件，它會告訴編譯器編譯這個擴充至少需要哪些依賴函式庫；第二個是實際執行的文件。
3.1 生成框架
聽起來很複雜，實際上有一個工具可以幫我們搞定一個擴充的框架。在php原始碼裡面有個工具ext_skel，他可以幫我們產生擴充框架。
- liujun@ubuntu:~/test/php-5.5.8/ext$ ls ext_skel
- ext_skel
現在我們利用它來產生擴充 array_square_sum。 ($表示提示符號指令)
- $ ./ext_skel --extname=array_square_sum
- Creating directory array_square_sum
- Creating bas . .svnignore array_square_sum.c php_array_square_sum.h CREDITS EXPERIMENTAL tests/001.phpt array_square_sum.php [done].
- 2. $ vi ext/array_square_sum/config.m4
- 3. $ ./buildconf
- 4. $ ./configure --[with|enable]-array_square_sum
- 5 . $ make
- 6. $ ./php -f ext/array_square_sum/array_square_sum.php
- 7. $ vi ext/array_square_sum/array_square_sum.c
- 8. $. $. 3-6 until you are satisfied with ext/array_square_sum/config.m4 and
- step 6 confirms that your module is compiled into PHP. Then, start writing
- code and meeat the last s stesm. 🎜>
-
- 複製程式碼
-
-
- 執行指令之後，終端告訴我們怎麼去生產新的擴充。檢視一下檔案內容，會發現多了幾個比較重要的檔案config.m4, php_array_square_sum.h，array_square_sum.c，下面會一一敘述。
liujun@ubuntu:~/test/php-5.5.8/ext$ ll array_square_sum/total 44 drwxr-xjunlix 3 jun 4096 Jan 29 15:40 ./drwxr-xr-x 80 liujun liujun 4096 Jan 29 15:40 ../ -rw-r--r-- 1 liujun liu0 554: Jan0 1 .c -rw-r--r-- 1 liujun liujun 532 Jan 29 15:40 array_square_sum.php- -rw-r--r-- 1 liujun liujun 2354 Jan 29 15:40 config.
- -rw-r--r-- 1 liujun liujun 366 Jan 29 15:40 config.w32
- -rw-r--r-- 1 liujun liujun 16 Jan 29 15:40 CREDITS
- rw-r--r-- 1 liujun liujun 0 Jan 29 15:40 EXPERIMENTAL
- -rw-r--r-- 1 liujun liujun 3112 Jan 29 15:40 php_array_square_sum.hdrwxr-xr-x 2 liujun liujun 4096 Jan 29 15:40 tests/
-
- >
-
-
- 3.2 設定檔config.m4
-
-
dnl squa --with-array_square_sum Include array_square_sum support])
PHP_ARG_WITH(array_square_sum, for array_square_sum support, Make sure that thearra:com==,
複製程式碼
這是./configure時能夠呼叫enable-sample選項的最低要求.PHP_ARG_ENABLE的第二個參數將在./configure處理過程中到達這個擴充的設定檔時顯示. 第三個參數將在終端用戶執行./configure --help時顯示為幫助資訊
3.3 頭檔
修改php_array_square_sum.h，把confirm_array_square_sum_compiled改成confirm_array_square_sum,這個為我們以後實際呼叫的函式名字，當然你也可以直接加入函式碼_，
- PHP_FUNCTION(confirm_array_square_sum_compiled);
複製程式碼
PHP_FUNCTION(array_square_sum);
複製程式碼
3.3 原始碼
修改 array_square_sum.c，把confirm_array_square_sum_compiled改成confirm_array_square_sum，這個是註冊這個擴充的函數，如果在3.2直接加入了confirm_array_square_sum，在這一步也直接加入了confirm_array_square_sum，在這一步驟也直接加入了這一步也可以。
const zend_function_entry array_square_sum_functions[] = { PHP_FE(confirm_array_square_sum_compiled, Ntest) /mild the last line in array_square_sum_functions[] */- };
-
-
- 複製程式碼
- const zend_function_entry array_square_sum_functions[] = {
- PHP_FE(array_square_sum, NULL) /* For testing, remove later. */
- PHP_FE_END /* Must bey last me_an 3m >
-
複製程式碼
然後最關鍵的步驟，重寫confirm_array_square_sum，這個時候只要把confirm_array_square_sum_compiled重寫成confirm_array_square_sum(3.1沒有刪除confirm_array_square_sum_compilm_sum(3.1中沒有刪除了confirm_array_square_sum_compilm_sumre_sum_compilm_conf_s。
PHP_FUNCTION(confirm_array_square_sum_compiled)
複製程式碼 複製程式碼
複製程式碼
- 複製程式碼
-
-
-
- 複製碼
- 重寫為
-
-
-
-
- PHP_FUNCTION(array_square_sum)
- {
- zval* array_data; char* key;
- uint index;
- zval **pdata;
- double sum = 0;
-
- if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(> if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS() TSRM_CCGS() TS_D.M. = FAILURE) {
- return;
- }
-
- ht_data = Z_ARRVAL_P(array_data);
- zend_hash_internal_pointer_reset(ht_data);
- zend_hash_internal_pointer_reset(ht_data);
- , &key , &index, 0)) ) {
- ret = zend_hash_get_current_data(ht_data, &pdata);
-
- if( Z_TYPE_P(*pdata) == IS_LONG){
- sum += Z_LVAL_Pf Z_LVAL_P(*pdata);
}else { RETURN_FALSE; } zend_hash_move_forward(ht_data); } zend_hash_internal_pointer_end(Z_ARRVAL_P(array_data)); RETVAL_DOUBLE(sum );}複製程式碼
php是一種弱型語言，他的資料都存在結構體zval裡面(- 具體請看更專業資料，如"php擴充開發.pdf
-
- "
- )。
-
-
-
-
- typedef union _zval {
- long lval;
double dval; struct { } str; HashTable *ht; zend_object_value obj;
} zval;
複製程式碼
為了得到函數傳遞的參數，可以使用zend_parse_parameters()API函數。以下是函數的原型： zend_parse_parameters(int num_args TSRMLS_DC, char *type_spec, …);複製程式碼 🎜>
zend_parse_parameters()函數的前幾個參數我們直接用內核裡宏來產生便可以了，形式為：ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC，注意兩者之間有個空格，但是沒有逗號。從名字可以看出，ZEND_NUM_ARGS()代表這參數的數量。後面緊跟著是常見的參數型別（和C語言的printf類似），後面就是常見的參數列表。
下表列出了常見的參數類型。
| 参数类型 |
对象C类型 |
说明 |
| l |
long |
整数 |
| b |
bool |
布尔 |
| s |
char* |
字符串 |
| d |
double |
浮点数 |
| a |
array(zval*) |
数组 |
| z |
zval* |
不确定性zval |
另外數組是一個大型的hashtable來實現的，所以zend_hash_get_current_key可以遍歷數組，使用宏Z_LVAL_P(zval*)來獲得實際的值。最終可以將結果放入到sum裡面。 RETVAL_DOUBLE(value)也是一個宏，回傳結果為double,值則為value，具體可以參考" php擴充開發.pdf".
最後完成了這個主函數的開發。
3.4 產生configure檔
然後執行 ~/php/bin/phpize
- /home/liujun/php/bin/phpize
複製程式碼
PHP Api Version: 20121113 Zend Module Api No: 20121212Zend Extension Api No: 2201212120121>
可以發現array_square_sum出現執行腳本configure。
3.5 編譯
編譯的時候最好帶php-config PATH，因為系統預設的php-config-path可能不是你目前使用的php路徑。
liujun@ubuntu:~/test/php-5.5.8/ext/array_square_sum$ ./configure --with-php-config=/home/liujun/php /bin/php-config
複製程式碼
編譯如果成功，終端機會有以下提示：
-
- creating libtool
- appending configuration tag "CXX" to libtool
- configure: creating ./config.status
- config.status: creating config.h
config.status: config.h is change >
複製程式碼
看array_square_sum目錄的module目錄，會發現裡面產生array_square_sum.so，這就是我們需要的擴充功能。
- liujun@ubuntu:~/test/php-5.5.8/ext/array_square_sum$ ls modules/
- array_square_sum.la array_s modules/
array_square_sum.la array_squaremm> > 複製程式碼
4、使用擴充
4.1、設定擴充
修改php的設定php.ini，加入一下設定內容。
[array_square_sum]- extension=array_square_sum.so
-
複製程式碼
4.2、加入module
php的擴充一般在 $PHP_PATH/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-yyyymmdd，如果找不到，請自行百度or Google. 裡面有很多.so檔。
把3.5生產的array_sum_square.so拷貝進去即可。
如果使用fastcgi模式，需要重啟php，這樣我們php就應該有擴充array_square_sum，具體可以透過查看phpinfo(不會請自行百度orGoogle).
4.2、寫程式
既然說編寫擴充功能可以提高運行效率，因此在這裡，我們透過使用擴充和直接使用php程式碼來進行對比，測試效能。多次實驗可以減少誤差，所以進行2000次對100000個數字求平方和。程式碼如下:
$data = array();- $max_index = 100000;
- $test_time = 2000time = 100000;
- $test_time = 2000>; for($i=0; $i $data[] = $i;
- }
-
- $php_test_time_start = time();
- php_test( $test_time, $data);
- $php_test_time_stop = time();
- echo "php test ext time is ". ($php_test_time_stop - $php_test_time_start). "n";
- c_test($test_time, $data);
- $c_test_time_stop = time();
- echo "php test time is ". ($c_test_time_stop - $c_test_time_start). "n"; 🎜>
- function php_test($test_time, $test_data){
- for($i=0; $i $sum = 0;
- foreach($test_data as $data){
- $sum += $data * $data;
- }
- }
- }
-
- function c_test($test_time, $test_data){
- for ($i=0; $i $sum = array_square_sum($test_data);
- }
- }
-
-
- 複製代碼
測試結果如下：
liujun@ubuntu:~/php$ ~/php/bin/php test.php php test ext time is 30 php test time is 2-
-
- 複製程式碼
可以看到擴充要比直接使用php快15倍。隨著業務邏輯變得更加複雜，這個差異化會越大。
那麼直接用c語言來做這個事情呢。下面也給一個程式碼測試下（測試條件完全一致）：
- #include
- #include
- #include
-
- #define TEST_TIME 2000
- #define MAX_INDEX 100000
-
- int main()
- {
- 🎜> double sum = 0;
-
- for(int i=0; i data[i] = i;
- }
-
- struct timeval start ;
- struct timeval end;
-
- gettimeofday(&start,NULL);
-
- for(int i=0; i for(int j=0 ; j sum += data[j] * data[j];
- }
- }
- gettimeofday(&end,NULL);
-
- double timeofday(&end,NULL);
-
- double time =(end.tv_sec-start.tv_sec) + (end.tv_usec-start.tv_usec) * 1.0 /1000000;
- printf("total time is %lfn", time );
- printf("sum time is %lfn", sum);
- return 0;
}
複製程式碼
執行查看效果，可以看出直接使用C的時間只有0.261746，是使用C擴充的13.09%，是直接使用php的0.87%。當然如果牽涉到IO等複雜操作，C/C++會比php快上萬倍（測試過）。
-
- liujun@ubuntu:~/php$ g++ test.cpp -O2 -o test
- liu php$ ./test
- total time is 0.261746
sum time is 36207007178615872.000000
複製程式碼
因此，在實際對效能要求非常高的服務，如索引、分詞等，可以使用C做一套底層服務，php去進行封裝呼叫。
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