Verstehen Sie die zugrunde liegenden Entwicklungsprinzipien von PHP7: den Konvertierungsprozess von Bytecode in Maschinencode

Verstehen Sie die zugrunde liegenden Entwicklungsprinzipien von PHP7: den Konvertierungsprozess von Bytecode in Maschinencode

Mit der rasanten Entwicklung des Internets wurde PHP als effiziente und skalierbare Entwicklungssprache von der Mehrheit der Entwickler bevorzugt. Die Aktualisierung und Aktualisierung der PHP-Sprache stand schon immer im Fokus der Entwickler. Als neueste Version weist PHP7 nicht nur eine deutliche Leistungsverbesserung auf, sondern führt auch Änderungen in den zugrunde liegenden Entwicklungsprinzipien ein. Dieser Artikel beginnt mit dem Konvertierungsprozess von Bytecode in Maschinencode, um ein tiefgreifendes Verständnis der zugrunde liegenden Entwicklungsprinzipien von PHP7 zu erlangen.

In Versionen vor PHP7 war PHP eine interpretierte Sprache und der Code wurde direkt vom Parser interpretiert und ausgeführt. In PHP7 wird eine brandneue Engine eingeführt, nämlich Zend Engine 3.0, die PHP-Code in Bytecode kompiliert und den Bytecode dann mithilfe der JIT-Kompilierungstechnologie (Just-In-Time) in Maschinencode umwandelt, um eine effizientere Ausführung zu erreichen. Dieser Konvertierungsprozess wird im Folgenden ausführlich beschrieben.

Schauen wir uns zunächst an, wie man PHP-Code in Bytecode kompiliert. Der PHP-Code wird zunächst durch einen lexikalischen Analysator in Einheiten wie Bezeichner, Schlüsselwörter, Operatoren usw. aufgeteilt. Die Beziehung und Struktur zwischen diesen Einheiten werden dann durch einen Syntaxanalysator analysiert und ein abstrakter Syntaxbaum (AST) generiert. AST ist eine baumartige Datenstruktur, die die Struktur von PHP-Code widerspiegelt. Sie besteht aus einer Reihe von Knoten, wobei jeder Knoten eine Syntaxstruktureinheit darstellt.

Sobald der AST generiert ist, besteht der nächste Schritt in der Konvertierung des AST in Bytecode. Bytecode ist eine Zwischenform von Code. Im Gegensatz zu Maschinencode handelt es sich nicht um einen Binärcode, der aus Nullen und Einsen besteht, sondern um ein spezifisches Serialisierungsformat, das von der Zend-Engine einfach analysiert und ausgeführt werden kann. Bytecode ist der eigentliche Träger, den die Zend-Engine liest und ausführt.

Das Codebeispiel lautet wie folgt:

<?php
   function sum($a, $b) {
      return $a + $b;
   }

   $result = sum(3, 4);
   echo "结果：{$result}
";
?>

Im obigen Code definieren wir eine einfache Funktion sum, um die Summe zweier Zahlen zu berechnen, und rufen diese Funktion auf, um die Summe von 3 und 4 zu berechnen . So wird dieser Code in Bytecode umgewandelt: sum 来计算两个数字的和，并调用该函数来计算3和4的和。下面是将这段代码转换成字节码的过程：

1. 解析器将源代码转化为一个由一系列抽象语法树节点组成的抽象语法树。
2. 编译器根据抽象语法树生成相应的opcode，然后生成字节码。

具体的字节码如下所示：

number 3
number 4
add
return

上面的字节码由一系列的指令构成，每个指令都是一个操作码（opcode）和一个或多个操作数（operand）。例如，number 3 表示将3压入运行时栈中，add 表示从栈中弹出两个数相加，并将结果压回栈中。return

Der Parser wandelt den Quellcode in einen abstrakten Syntaxbaum um, der aus einer Reihe abstrakter Syntaxbaumknoten besteht.
Der Compiler generiert den entsprechenden Opcode basierend auf dem abstrakten Syntaxbaum und generiert dann Bytecode.

Der spezifische Bytecode lautet wie folgt:

rrreee

Der obige Bytecode besteht aus einer Reihe von Anweisungen. Jede Anweisung ist ein Operationscode (Opcode) und ein oder mehrere Operanden (Operand). Beispielsweise bedeutet number 3, dass 3 auf den Laufzeitstapel verschoben wird, und add bedeutet, dass zwei Zahlen vom Stapel entfernt, addiert und das Ergebnis zurück auf den Stapel verschoben werden. return bedeutet, das Ergebnis oben im Stapel zurückzugeben.

Als nächstes werden wir untersuchen, wie Bytecode vom JIT-Compiler in Maschinencode umgewandelt wird. Ein JIT-Compiler ist ein spezieller Compiler, der zur Laufzeit Bytecode dynamisch in Maschinencode umwandelt. In PHP7 implementiert die Zend-Engine die JIT-Kompilierung durch Aufrufen der LLVM-Bibliothek (Low-Level Virtual Machine).

Die LLVM-Bibliothek ist eine Open-Source-Compiler-Infrastruktur, die ein flexibles, modulares Kompilierungsframework bereitstellt, das Bytecode in Maschinencode umwandeln kann. Es verwendet eine Zwischendarstellungsform (IR), um Bytecode aus der Quellsprache in diese Zwischendarstellung zu übersetzen und ihn dann weiter in Maschinencode umzuwandeln.

Während des JIT-Kompilierungsprozesses konvertiert LLVM zunächst den Bytecode in IR und führt dann eine Reihe von Optimierungen durch, z. B. konstante Weitergabe, Schleifenerweiterung usw., um schließlich effizienten Maschinencode zu generieren. Auf diese Weise wurde die Ausführungseffizienz von PHP-Programmen erheblich verbessert.

• Zusammenfassend lässt sich sagen, dass PHP7 eine effizientere Ausführung erreicht, indem es PHP-Code in Bytecode kompiliert und den Bytecode dann über den JIT-Compiler in Maschinencode umwandelt. Dabei spielen lexikalische Analysatoren, Syntaxanalysatoren und Compiler eine wichtige Rolle bei der Umwandlung von Quellcode in Bytecode. Der JIT-Compiler wandelt den Bytecode in Maschinencode um, indem er die LLVM-Bibliothek aufruft.
• Es ist sehr wichtig, die zugrunde liegenden Entwicklungsprinzipien von PHP7 zu verstehen. Es kann uns helfen, den Code besser zu optimieren und die Leistung des Programms zu verbessern. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie wird das Verständnis und die Beherrschung der zugrunde liegenden Prinzipien für Entwickler zu einer unverzichtbaren Fähigkeit.

Referenzen: 🎜🎜🎜PHP Internals Book (n.d.). Abgerufen von https://www.phpinternalsbook.com/🎜🎜PHP und JIT (2015, Juni). github.io/2015/06/19/PHP-7-0-JIT-FAQ.html🎜🎜

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