變量的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

我們都知道PHP的變量是弱類型的，聲明的時候無需指定類型。那么這里面具體是怎么實現(xiàn)的呢？這就得從變量的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)說起了。

zval的實現(xiàn)

在源碼文件 zend_type.h 中，可以看到 zval 的定義：

typedef struct _zval_struct     zval;  struct _zval_struct {     zend_value        value;            /* value */     union {         struct {             ZEND_ENDIAN_LOHI_4(                 zend_uchar    type,            /* active type */                 zend_uchar    type_flags,                 zend_uchar    const_flags,                 zend_uchar    reserved)        /* call info for EX(This) */         } v;         uint32_t type_info;     } u1;     union {         uint32_t     next;                 /* hash collision chain */         uint32_t     cache_slot;           /* literal cache slot */         uint32_t     lineno;               /* line number (for ast nodes) */         uint32_t     num_args;             /* arguments number for EX(This) */         uint32_t     fe_pos;               /* foreach position */         uint32_t     fe_iter_idx;          /* foreach iterator index */         uint32_t     access_flags;         /* class constant access flags */         uint32_t     property_guard;       /* single property guard */         uint32_t     extra;                /* not further specified */     } u2; }

zval 的結(jié)構(gòu)由一個保存變量類型的值或指針的 union 聯(lián)合體 zend_value 以及兩個 union 聯(lián)合體 u1 和 u2 組成

• u1

u1的作用是用來保存變量類型及其信息，其里面的字段用處如下：

type：記錄變量類型。 即可通過 u2.v.type 來訪問到

type_flags：對應(yīng)變量特有類型的標(biāo)記（如常量類型，需引用計數(shù)類型，不可變類型），不同類型的變量對應(yīng)的 flag 不一樣。

const_flags：常量類型的標(biāo)記

reserved：保留字段

• u2

u2 主要是輔助作用，由于結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存對齊，所以 u2 的的這塊空間有或者沒有 u2 都是已經(jīng)占據(jù)空間了，所以就利用起來。u2的輔助字段里面記錄了很多類型信息，這些信息對內(nèi)部功能有很大的好處，或提升緩存友好性或減少了內(nèi)存尋址的操作。這里介紹其中部分字段。

next：用來解決哈希沖突問題（哈希沖突這個目前還不懂），記錄沖突的下一個元素位置。

cache_slot：運行時緩存。在執(zhí)行函數(shù)時會優(yōu)先去緩存中查找，若緩存中沒有，再去全局的 function 表中查找。

num_args：函數(shù)調(diào)用時傳入?yún)?shù)的個數(shù)

access_flags：對象類的訪問標(biāo)識，如public protected private 這些。

• zend_value

typedef union _zend_value {     zend_long         lval;                /* 整型*/     double            dval;                /* 浮點型 */     zend_refcounted  *counted;     zend_string      *str;     zend_array       *arr;     zend_object      *obj;     zend_resource    *res;     zend_reference   *ref;     zend_ast_ref     *ast;     zval             *zv;     void             *ptr;     zend_class_entry *ce;     zend_function    *func;     struct {         uint32_t w1;         uint32_t w2;     } ww; } zend_value;

從 zend__value 中可以看出，long、double 類型直接存儲值，而其它類型都為指針，指向各自的結(jié)構(gòu)。所以，由于 zval 這樣的結(jié)構(gòu)，PHP 變量在聲明的時候不用顯示的指定其類型，因為不管你賦給變量什么類型的值，它都能幫你找到對應(yīng)的存儲結(jié)構(gòu)。

以值為字符串的變量為例，其結(jié)構(gòu)是這樣的：

PHP5 與 PHP7 的 zval 結(jié)構(gòu)對比

• PHP5
• PHP7

可以看到 php7 的 zval 總的只占 16 個字節(jié)，相比 PHP5 的 zval 所占用的 48 個字節(jié)節(jié)省了很大的內(nèi)存。

此外，在 PHP5 中，所有的變量都在堆中申請，但是對于臨時變量來說，沒有必要在堆中申請。所以在 PHP7 中對此做了優(yōu)化，臨時變量是直接在棧中申請的。

常見變量類型

下面介紹幾個常見類型的變量結(jié)構(gòu)，其他