PHP の ini 設定についての深い理解

この記事では、特定の ini 設定項目の目的については詳しく説明しません。これらはマニュアルで詳しく説明されています。私は、特定の観点から PHP の実装メカニズムを検討したいだけです。これには、PHP カーネルの知識が必要になります:-)

PHP を使用する学生は、php.ini 設定が SAPI ライフサイクル全体を通じて有効であることを知っています。 PHP スクリプトの実行中に、ini 設定を手動で変更しても、その変更は有効になりません。現時点で Apache または nginx を再起動できない場合は、php コードで ini_set インターフェイスを明示的に呼び出すことしかできません。 ini_set は、動的に設定を変更するために PHP が提供する関数です。ini_set で設定した設定と、ini ファイルに設定した設定は、有効な時間範囲が異なることに注意してください。 php スクリプトを実行すると、ini_set 設定はすぐに無効になります。

したがって、この記事は 2 つの部分に分かれており、最初の部分では php.ini 設定の原則について説明し、2 番目の部分では php 設定の動的変更について説明します。

php.iniの設定には大きく分けてconfiguration_hash、EG(ini_directives)、PG、BG、PCRE_G、JSON_G、XXX_Gなどの3つのデータが含まれます。これら 3 種類のデータの意味が分からなくても問題ありません。以下で詳しく説明します。

1. INI 設定ファイルを解析します

php.ini は SAPI プロセス中に有効である必要があるため、ini ファイルを解析し、それに応じて php 設定を構築する作業が SAPI の開始部分である必要があります。つまり、PHP の起動プロセス中に発生する必要があります。 PHP では、実際のリクエストが到着する前に、これらの設定を内部で生成する必要があります。

php_module_startup 関数である php のコアに反映されます。

php_module_startup は主に php の起動を担当し、通常は SAPI の起動時に呼び出されます。ところで、もう 1 つの一般的な関数は php_request_startup です。これは、各リクエストが到着したときに初期化する役割を果たします。php_module_startup と php_request_startup は 2 つの象徴的なアクションですが、それらの分析はこの記事の範囲外です。

たとえば、php が Apache のモジュールにフックされている場合、Apache が起動すると、php モジュールを含むすべてのモジュールがアクティブ化されます。 PHPモジュールを有効化する際には、php_module_startupが呼び出されます。 php_module_startup 関数は、php_module_startup 呼び出しが終了すると、多くの作業を完了します。これは、php が開始され、リクエストを受け入れて応答できることを意味します。

php_module_startup 関数では、ini ファイルの解析に関連する実装は次のとおりです:

/* this will read in php.ini, set up the configuration parameters,   load zend extensions and register php function extensions   to be loaded later */if (php_init_config(TSRMLS_C) == FAILURE) {    return FAILURE;}

ご覧のとおり、ini ファイルの解析を完了するために php_init_config 関数が実際に呼び出されます。解析作業は主に字句と文法の解析を実行し、キーと値のペアを抽出して ini ファイルに保存します。 php.ini の形式は非常に単純で、等号の左側にキー、右側に値があります。 KV のペアが抽出されると、php はそれらをどこに保存しますか?答えは、前述したconfiguration_hashです。

static HashTable configuration_hash;

Configuration_hash は php_ini.c で宣言されており、HashTable 型のデータ構造です。名前が示すように、実際にはハッシュ テーブルです。余談ですが、configuration_hash は php_ini.c ファイル内の静的変数であるため、php5.3 より前のバージョンでは取得できません。その後、php5.3 では、&configuration_hash を直接返す php_ini_get_configuration_hash インターフェイスが追加されました。これにより、各 PHP 拡張機能で、configuration_hash を簡単に確認できるようになりました... なんとありがたいことでしょう...

4 つの点に注意してください:

まず、php_init_config は、語彙と構文を除くあらゆる検証を実行します。つまり、ini ファイルに行 hello=world を追加すると、これが正しくフォーマットされた構成項目である限り、最終的なconfiguration_hash にはキー hello と値 world を持つ要素が含まれ、configuration_hash はそれを反映します。 ini ファイルを最大限に拡張します。

2 番目に、ini ファイルを使用すると、配列の形式で構成できます。たとえば、ini ファイルに次の 3 行を書き込みます:

drift.arr[]=1drift.arr[]=2drift.arr[]=3

次に、最終的に生成されたconfiguration_hashテーブルには、キーdrift.arrを持つ要素があり、その値は3つの数値1、2、および3を含む配列になります。 3.これは非常に珍しい構成方法です。

第三に、php では、デフォルトの php.ini ファイル (正確には php-%s.ini) に加えて、追加の ini ファイルを構築することもできます。これらの ini ファイルは追加のディレクトリに配置されます。このディレクトリは、環境変数 PHP_INI_SCAN_DIR によって指定されます。php_init_config が php.ini を解析した後、このディレクトリを再度スキャンし、分析のためにディレクトリ内のすべての .ini ファイルを検索します。これらの追加の ini ファイルで生成された kv キーと値のペアも、configuration_hash に追加されます。

これは、PHP 拡張機能を自分で開発するが、その設定を php.ini に混ぜたくない場合、別の ini を記述し、PHP_INI_SCAN_DIR を通じてその場所を PHP に指示できます。もちろん、その欠点も明らかであり、それをサポートするには追加の環境変数を設定する必要があります。より良い解決策は、開発者が拡張機能内で php_parse_user_ini_file または zend_parse_ini_file を呼び出して、対応する ini ファイルを解析することです。

第四，在configuration_hash中，key是字符串，那么值的类型是什么？答案也是字符串（除了上述很特殊的数组）。具体来说，比如下面的配置：

display_errors = Onlog_errors = Offlog_errors_max_len = 1024

那么最后configuration_hash中实际存放的键值对为：

key: "display_errors"val : "1"key: "log_errors"val : ""key: "log_errors_max_len"val : "1024"

注意log_errors，其存放的值连"0"都不是，就是一个实实在在地空字符串。另外，log_errors_max_len也并非数字，而是字符串1024。

分析至此，基本上解析ini文件相关的内容都说清楚了。简单总结一下：

1，解析ini发生在php_module_startup阶段

2，解析结果存放在configuration_hash里。

2，配置作用到模块

php的大致结构可以看成是最下层有一个zend引擎，它负责与OS进行交互、编译php代码、提供内存托管等等，在zend引擎的上层，排列着很多很多的模块。其中最核心的就一个Core模块，其他还有比如Standard，PCRE，Date，Session等等...这些模块还有另一个名字叫php扩展。我们可以简单理解为，每个模块都会提供一组功能接口给开发者来调用，举例来说，常用的诸如explode，trim，array等内置函数，便是由Standard模块提供的。

为什么需要谈到这些，是因为在php.ini里除了针对php自身，也就是针对Core模块的一些配置（例如safe_mode，display_errors，max_execution_time等），还有相当多的配置是针对其他不同模块的。

例如，date模块，它提供了常见的date， time，strtotime等函数。在php.ini中，它的相关配置形如：

[Date];date.timezone = 'Asia/Shanghai';date.default_latitude = 31.7667;date.default_longitude = 35.2333;date.sunrise_zenith = 90.583333;date.sunset_zenith = 90.583333

除了这些模块拥有独立的配置，zend引擎也是可配的，只不过zend引擎的可配项非常少，只有error_reporting，zend.enable_gc和detect_unicode三项。

在上一小节中我们已经谈到，php_module_startup会调用php_init_config，其目的是解析ini文件并生成configuration_hash。那么接下来在php_module_startup中还会做什么事情呢？很显然，就是会将configuration_hash中的配置作用于Zend，Core，Standard，SPL等不同模块。当然这并非一个一蹴而就的过程，因为php通常会包含有很多模块，php启动的过程中这些模块也会依次进行启动。那么，对模块A进行配置的过程，便是发生在模块A的启动过程中。

有扩展开发经验的同学会直接指出，模块A的启动不就是在PHP_MINIT_FUNCTION(A)中么？

是的，如果模块A需要配置，那么在PHP_MINIT_FUNCTION中，可以调用REGISTER_INI_ENTRIES()来完成。REGISTER_INI_ENTRIES会根据当前模块所需要的配置项名称，去configuration_hash查找用户设置的配置值，并更新到模块自己的全局空间中。

2.1，模块的全局空间

要理解如何将ini配置从configuration_hash作用到各个模块之前，有必要先了解一下php模块的全局空间。对于不同的php模块，均可以开辟一块属于自己的存储空间，并且这块空间对于该模块来说，是全局可见的。一般而言，它会被用来存放该模块所需的ini配置。也就是说，configuration_hash中的配置项，最终会被存放到该全局空间中。在模块的执行过程中，只需要直接访问这块全局空间，就可以拿到用户针对该模块进行的设置。当然，它也经常被用来记录模块在执行过程中的中间数据。

我们以bcmath模块来举例说明，bcmath是一个提供数学计算方面接口的php模块，首先我们来看看它有哪些ini配置：

PHP_INI_BEGIN()    STD_PHP_INI_ENTRY("bcmath.scale", "0", PHP_INI_ALL, OnUpdateLongGEZero, bc_precision, zend_bcmath_globals, bcmath_globals)PHP_INI_END()

bcmath只有一个配置项，我们可以在php.ini中用bcmath.scale来配置 bcmath模块。

接下来继续看看bcmatch模块的全局空间定义。在php_bcmath.h中有如下声明：

ZEND_BEGIN_MODULE_GLOBALS(bcmath)    bc_num _zero_;    bc_num _one_;    bc_num _two_;    long bc_precision;ZEND_END_MODULE_GLOBALS(bcmath)

宏展开之后，即为：

typedef struct _zend_bcmath_globals {

bc_num _zero_;

bc_num _one_;

bc_num _two_;

long bc_precision;

} zend_bcmath_globals;

其实，zend_bcmath_globals类型就是bcmath模块中的全局空间类型。这里仅仅声明了zend_bcmath_globals结构体，在 bcmath.c中还有具体的实例化定义：

// 展开后即为zend_bcmath_globals bcmath_globals;ZEND_DECLARE_MODULE_GLOBALS(bcmath)

可以看出，用ZEND_DECLARE_MODULE_GLOBALS完成了对变量bcmath_globals的定义。

bcmath_globals是一块真正的全局空间，它包含有四个字段。其最后一个字段bc_precision，对应于ini配置中的 bcmath.scale。我们在php.ini中设置了bcmath.scale的值，随后在启动bcmath模块的时候， bcmath.scale的值被更新到bcmath_globals.bc_precision中去。

把configuration_hash中的值，更新到各个模块自己定义的xxx_globals变量中，就是所谓的将ini配置作用到模块。一旦模块启动完成，那么这些配置也都作用到位。所以 在随后的执行阶段，php模块无需再次访问configuration_hash，模块仅需要访问自己的XXX_globals，就可以拿到用户设定的配置。

bcmath_globals，除了有一个字段为ini配置项，其他还有三个字段为何意？这就是模块全局空间的第二个作用，它除了用于ini配置，还可以存储模块执行过程中的一些数据。

再例如json模块，也是php中一个很常用的模块：

ZEND_BEGIN_MODULE_GLOBALS(json)    int error_code;ZEND_END_MODULE_GLOBALS(json)

可以看到json模块并不需要ini配置，它的全局空间只有一个字段error_code。error_code记录了上一次执行json_decode或者json_encode中发生的错误。json_last_error函数便是返回这个error_code，来帮助用户定位错误原因。

为了能够很便捷的访问模块全局空间变量，php约定俗成的提出了一些宏。比如我们想访问json_globals中的error_code，当然可以直接写做json_globals.error_code（多线程环境下不行），不过更通用的写法是定义JSON_G宏：

#define JSON_G(v) (json_globals.v)

我们使用JSON_G(error_code)来访问json_globals.error_code。本文刚开始的时候，曾提到PG、BG、JSON_G、PCRE_G，XXX_G等等，这些宏在php源代码中也是很常见的。现在我们可以很轻松的理解它们，PG宏可以访问Core模块的全局变量，BG访问Standard模块的全局变量，PCRE_G则访问PCRE模块的全局变量。

#define PG(v) (core_globals.v)#define BG(v) (basic_globals.v)

2.2，如何确定一个模块需要哪些配置呢？

模块需要什么样的INI配置，都是在各个模块中自己定义的。举例来说，对于Core模块，有如下的配置项定义：

PHP_INI_BEGIN()    ......    STD_PHP_INI_ENTRY_EX("display_errors", "1", PHP_INI_ALL,    OnUpdateDisplayErrors, display_errors, php_core_globals, core_globals, display_errors_mode)    STD_PHP_INI_BOOLEAN("enable_dl",       "1", PHP_INI_SYSTEM, OnUpdateBool,          enable_dl,      php_core_globals, core_globals)    STD_PHP_INI_BOOLEAN("expose_php",      "1", PHP_INI_SYSTEM, OnUpdateBool,          expose_php,     php_core_globals, core_globals)    STD_PHP_INI_BOOLEAN("safe_mode",       "0", PHP_INI_SYSTEM, OnUpdateBool,          safe_mode,      php_core_globals, core_globals)    ......PHP_INI_END()

可以在php-src\main\main.c文件大概450+行找到上述代码。其中涉及的宏比较多，有ZEND_INI_BEGIN 、ZEND_INI_END、PHP_INI_ENTRY_EX、 STD_PHP_INI_BOOLEAN等等，本文不一一赘述，感兴趣的读者可自行分析。

上述代码进行宏展开后得到：

static const zend_ini_entry ini_entries[] = {    ..    { 0, PHP_INI_ALL,    "display_errors",sizeof("display_errors"),OnUpdateDisplayErrors,(void *)XtOffsetOf(php_core_globals, display_errors), (void *)&core_globals, NULL, "1", sizeof("1")-1, NULL, 0, 0, 0, display_errors_mode },    { 0, PHP_INI_SYSTEM, "enable_dl",     sizeof("enable_dl"),     OnUpdateBool,         (void *)XtOffsetOf(php_core_globals, enable_dl),      (void *)&core_globals, NULL, "1", sizeof("1")-1, NULL, 0, 0, 0, zend_ini_boolean_displayer_cb },    { 0, PHP_INI_SYSTEM, "expose_php",    sizeof("expose_php"),    OnUpdateBool,         (void *)XtOffsetOf(php_core_globals, expose_php),     (void *)&core_globals, NULL, "1", sizeof("1")-1, NULL, 0, 0, 0, zend_ini_boolean_displayer_cb },    { 0, PHP_INI_SYSTEM, "safe_mode",     sizeof("safe_mode"),     OnUpdateBool,         (void *)XtOffsetOf(php_core_globals, safe_mode),      (void *)&core_globals, NULL, "0", sizeof("0")-1, NULL, 0, 0, 0, zend_ini_boolean_displayer_cb },    ...    { 0, 0, NULL, 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL, 0, 0, 0, NULL }};

我们看到，配置项的定义，其本质上就是定义了一个zend_ini_entry类型的数组。zend_ini_entry结构体的字段具体含义为：

struct _zend_ini_entry {    int module_number;                // 模块的id    int modifiable;                   // 可被修改的范围，例如php.ini，ini_set    char *name;                       // 配置项的名称    uint name_length;    ZEND_INI_MH((*on_modify));        // 回调函数，配置项注册或修改的时候会调用    void *mh_arg1;                    // 通常为配置项字段在XXX_G中的偏移量    void *mh_arg2;                    // 通常为XXX_G    void *mh_arg3;                    // 通常为保留字段，极少用到    char *value;                      // 配置项的值    uint value_length;    char *orig_value;                 // 配置项的原始值    uint orig_value_length;    int orig_modifiable;              // 配置项的原始modifiable    int modified;                     // 是否发生过修改，如果有修改，则orig_value会保存修改前的值    void (*displayer)(zend_ini_entry *ini_entry, int type);};

2.3，将配置作用到模块——REGISTER_INI_ENTRIES

经常能够在不同扩展的PHP_MINIT_FUNCTION里看到REGISTER_INI_ENTRIES。REGISTER_INI_ENTRIES主要负责完成两件事情，第一，对模块的全局空间XXX_G进行填充，同步 configuration_hash中的值到XXX_G中去。其次，它还生成了EG(ini_directives)。

REGISTER_INI_ENTRIES也是一个宏，展开之后实则为zend_register_ini_entries方法。具体来看下zend_register_ini_entries的实现：

ZEND_API int zend_register_ini_entries(const zend_ini_entry *ini_entry, int module_number TSRMLS_DC) /* {{{ */{    // ini_entry为zend_ini_entry类型数组，p为数组中每一项的指针    const zend_ini_entry *p = ini_entry;    zend_ini_entry *hashed_ini_entry;    zval default_value;        // EG(ini_directives)就是registered_zend_ini_directives    HashTable *directives = registered_zend_ini_directives;    zend_bool config_directive_success = 0;        // 还记得ini_entry最后一项固定为{ 0, 0, NULL, ... }么    while (p->name) {        config_directive_success = 0;                // 将p指向的zend_ini_entry加入EG(ini_directives)        if (zend_hash_add(directives, p->name, p->name_length, (void*)p, sizeof(zend_ini_entry), (void **) &hashed_ini_entry) == FAILURE) {            zend_unregister_ini_entries(module_number TSRMLS_CC);            return FAILURE;        }        hashed_ini_entry->module_number = module_number;                // 根据name去configuration_hash中查询，取出来的结果放在default_value中        // 注意default_value的值比较原始，一般是数字、字符串、数组等，具体取决于php.ini中的写法        if ((zend_get_configuration_directive(p->name, p->name_length, &default_value)) == SUCCESS) {            // 调用on_modify更新到模块的全局空间XXX_G中            if (!hashed_ini_entry->on_modify || hashed_ini_entry->on_modify(hashed_ini_entry, Z_STRVAL(default_value), Z_STRLEN(default_value), hashed_ini_entry->mh_arg1, hashed_ini_entry->mh_arg2, hashed_ini_entry->mh_arg3, ZEND_INI_STAGE_STARTUP TSRMLS_CC) == SUCCESS) {                hashed_ini_entry->value = Z_STRVAL(default_value);                hashed_ini_entry->value_length = Z_STRLEN(default_value);                config_directive_success = 1;            }        }        // 如果configuration_hash中没有找到，则采用默认值        if (!config_directive_success && hashed_ini_entry->on_modify) {            hashed_ini_entry->on_modify(hashed_ini_entry, hashed_ini_entry->value, hashed_ini_entry->value_length, hashed_ini_entry->mh_arg1, hashed_ini_entry->mh_arg2, hashed_ini_entry->mh_arg3, ZEND_INI_STAGE_STARTUP TSRMLS_CC);        }        p++;    }    return SUCCESS;}

简单来说，可以把上述代码的逻辑表述为：

1，将模块声明的ini配置项添加到EG(ini_directives)中。注意，ini配置项的值可能在随后被修改。

2，尝试去configuration_hash中寻找各个模块需要的ini。

• 如果能够找到，说明用户叜ini文件中配置了该值，那么采用用户的配置。
• 如果没有找到，OK，没有关系，因为模块在声明ini的时候，会带上默认值。

3，将ini的值同步到XX_G里面。毕竟在php的执行过程中，起作用的还是这些XXX_globals。具体的过程是调用每条ini配置对应的on_modify方法完成，on_modify由模块在声明ini的时候进行指定。

我们来具体看下on_modify，它其实是一个函数指针，来看两个具体的Core模块的配置声明：

STD_PHP_INI_BOOLEAN("log_errors",      "0",    PHP_INI_ALL, OnUpdateBool, log_errors,         php_core_globals, core_globals)STD_PHP_INI_ENTRY("log_errors_max_len","1024", PHP_INI_ALL, OnUpdateLong, log_errors_max_len, php_core_globals, core_globals)

对于log_errors，它的on_modify被设置为OnUpdateBool，对于log_errors_max_len，则on_modify被设置为OnUpdateLong。

进一步假设我们在php.ini中的配置为：

log_errors = Onlog_errors_max_len = 1024

具体来看下OnUpdateBool函数：

ZEND_API ZEND_INI_MH(OnUpdateBool) {    zend_bool *p;        // base表示core_globals的地址    char *base = (char *) mh_arg2;    // p表示core_globals的地址加上log_errors字段的偏移量    // 得到的即为log_errors字段的地址    p = (zend_bool *) (base+(size_t) mh_arg1);      if (new_value_length == 2 && strcasecmp("on", new_value) == 0) {        *p = (zend_bool) 1;    }    else if (new_value_length == 3 && strcasecmp("yes", new_value) == 0) {        *p = (zend_bool) 1;    }    else if (new_value_length == 4 && strcasecmp("true", new_value) == 0) {        *p = (zend_bool) 1;    }    else {        // configuration_hash中存放的value是字符串"1"，而非"On"        // 因此这里用atoi转化成数字1        *p = (zend_bool) atoi(new_value);    }    return SUCCESS;}

最令人费解的估计就是mh_arg1和mh_arg2了，其实对照前面所述的 zend_ini_entry定义，mh_arg1，mh_arg2还是很容易参透的。 mh_arg1表示字节偏移量， mh_arg2表示XXX_globals的地址。因此，(char *) mh_arg2+mh_arg1的结果即为 XXX_globals中某个字段的地址。具体到本case中，就是计算core _globals中log_errors的地址。因此，当OnUpdateBool最后执行到

*p = (zend_bool) atoi(new_value);

其作用就相当于

core _globals. log_errors= (zend_bool) atoi("1");

分析完了 OnUpdateBool，我们再来看 OnUpdateLong便觉得一目了然：

ZEND_API ZEND_INI_MH(OnUpdateLong){    long *p;    char *base = (char *) mh_arg2;    // 获得log_errors_max_len的地址    p = (long *) (base+(size_t) mh_arg1);    // 将"1024"转化成long型，并赋值给core_globals.log_errors_max_len    *p = zend_atol(new_value, new_value_length);    return SUCCESS;}

最后需要注意的是，zend_register_ini_entries函数中，如果configuration_hash中存在配置，则当调用on_modify结束后，hashed_ini_entry中的value和value_length会被更新。也就是说，如果用户在php.ini中配置过，则EG(ini_directives)存放的就是实际配置的值。如果用户没配， EG(ini_directives)中存放的是声明zend_ini_entry时给出的默认值。

zend_register_ini_entries中的default_value变量命名比较糟糕，相当容易造成误解。其实default_value并非表示默认值，而是表示用户实际配置的值。

3，总结

至此，三块数据configuration_hash，EG(ini_directives)以及PG、BG、PCRE_G、JSON_G、XXX_G...已经都交代清楚了。

总结一下：

1，configuration_hash，存放php.ini文件里的配置，不做校验，其值为字符串。

2，EG(ini_directives)，存放的是各个模块中定义的zend_ini_entry，如果用户在php.ini配置过（configuration_hash中存在），则值被替换为configuration_hash中的值，类型依然是字符串。

3，XXX_G，该宏用于访问模块的全局空间，这块内存空间可用来存放ini配置，并通过on_modify指定的函数进行更新，其数据类型由XXX_G中的字段声明来决定。

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