PHP執行原理
php是一門應用非常簡單，開發效率極高的一門語言，其弱類型的變數能省去程式設計師大量的定義變數、類型轉換等的時間和精力。它是一種適用於web開發的動態語言。
1. php設計的原理和特點
多進程模型：這樣能做到進程間互相不受影響，對於進程的資源利用更快速、便捷
弱類型語言：和強類型語言C、C++、java等語言不同，php中變數的類型並不是一開始就確定的，他是在運行時才確定的，可以隱式或顯式的對其進行類型轉換，這就使其在開發中非常的靈活，程式設計師不需要關注變數類型的問題
Zend引擎+ 元件（ext）的模式降低內部的耦合
中間層（sapi）隔絕web server 和php
- 中間層（sapi）隔絕web server 和php
中間層（sapi）簡單
語法靈活，規範少。這一點就有利有弊了。 。 。
2. php的四層體系
- php從上到下一共四層體系：
Zend引擎的程式碼翻譯成可執行的opcode的，處理並實現相應的處理方法（原理：鳥哥的博客）、實現了基本的數據結構、內存分配及管理、提供了相應api方法供外部使用，是一切的核心。 -
Extensions ：圍繞著Zend引擎，extensions透過元件的方式提供各種基礎服務，常用的內建函數array、標準函式庫等都是透過extension來實現的，使用者也可以根據需要實現自己的extension以達到功能擴充等目的如貼吧正在使用的PHP中間層、富文本解析就是extension的典型應用）。 -
Sapi ：Sapi全稱Server Application Programing Interface， 也就是服務端應用程式接口，Sapi透過一些列鉤子函數，使php可以和外圍交互數據，這是PHP非常優雅和成功的一個設計，透過sapi成功的將PHP本身和上層應用解耦隔離，PHP可以不再考慮如何針對不同應用進行相容，而應用程式本身也可以針對自己的特點實現不同的處理方式。 -
上層應用 ：這就是程式設計師編寫的應用程序，透過不同的sapi方式得到各種各樣的應用模式，如透過webserver實現web應用，在命令列下以腳本的方式運行等等
3. Sapi
如前所屬，Sapi通過一些列的接口，使外部應用可以和php交換數據並可以根據不同的應用特點實現特定的處理方法，常見的sapi有：
4. php程式碼的執行流程
從圖中可以看出，php透過Zend引擎實現了一個典型的動態語言的執行過程：取得一段程式碼片段，經過詞法解析、語法解析等階段，原始程式被翻譯成一個個指令（opcodes），然後Zend虛擬機器順序執行這些指令。 PHP本身是用C語言實現的，因此最終呼叫的也是C語言的函數。 PHP的執行的核心是翻譯出來的一條一條指令，也即
opcode
Opcode是PHP程式執行的最基本單位
。一個opcode由兩個參數(op1,op2)、傳回值和處理函數組成。 PHP程式最終被翻譯為一組opcode處理函數的順序執行。
常用的幾個函數：- ZEND_IS_IDENTICAL_SPEC_CV_CONST：判斷相等a=1
5.1 實作HashTable資料結構
HashTable是Zend的核心資料結構，在php裡面幾乎用來實現所有功能，php的資料array()就是典型的應用。此外在Zend內部，如函數符號表、全景變數都是透過HashTable來實現的。
Zend hash table 實現了典型的hash表散列結構，同時透過附加一個雙向鍊錶，提供了正向、反向、遍歷數組的功能，結構如圖：
可以看到，在hash table中既有key->value形式的雜湊結構，也有雙向鍊錶模式，使得它能夠非常方便的支援快速查找和線性遍歷。
雜湊結構：Zend的雜湊結構是典型的hash表模型，透過鍊錶的方式來解決衝突。需要注意的是zend的hash table是一個自增長的資料結構，當hash表數目滿了之後，其本身會動態以2倍的方式擴容並重新元素位置。初始大小均為8。另外，在進行 key->value快速查找時候，zend本身也做了一些優化，透過空間換時間的方式加快速度。例如在每個元素中都會用一個變數 nKeyLength來標識key的長度以作快速判定。
雙向鍊錶：Zend hash table透過一個鍊錶結構，實現了元素的線性遍歷。理論上，做遍歷使用單向鍊錶就夠了，之所以使用雙向鍊錶，主要目的是為了快速刪除，避免遍歷。 Zend hash table是一種複合型的結構，作為數組使用時，即支援常見的關聯數組也能夠作為順序索引數字來使用，甚至允許2者的混合。
PHP關聯陣列：關聯陣列是典型的hash_table應用。一個查詢過程經過以下幾步（從程式碼可以看出，這是一個常見的hash查詢過程並增加一些快速判定加速查找）：
01 getKeyHashValue h;
02 index = n & nTableMask;
03 Bucket *p = arBucket[index];
04 while (p) {
05 if ((p->h == h) && (p->nKeyLength == nKeyLength)) {
06 RETURN p->data;
07 }
08 p=p->next;
09 }
10 RETURN FALTURE;登入後複製
登入後複製
PHP索引數組：索引數組就是我們常見的數組，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就是目前被指派的最大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運算的特殊性，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
5.2 PHP變數的實作原理
PHP是一門弱型別語言，不嚴格區分變數的類型。 PHP的變數可以分為簡單型別（int、sting、bool）、集合型別(array, resource, object) 和常數(const)，所有的變數在底層都所以同一種結構zval
zval是zend中非常重要的資料結構，用來標示並實作php的變量，其資料結構如下：
struct _zval_struct {
zvalue_value value; /* value */
zend_uint refcount__gc; /* variable ref count */
zend_uchar type; /* active type */
zend_uchar is_ref__gc; /* if it is a ref variable */
};
typedef struct _zval_struct zval;登入後複製
登入後複製
其中，
- zend_uint refcount__gc
是一個計數器，用來保存多少變數（或符號，symbols ）指向了該zval。在變數生成時，其refcount=1，典型的賦值運算如$a = $b會令zval的refcount加1，而unset操作會對應的減1。在PHP5.3之前，使用引用計數的機制來實作GC，如果一個zval的refcount較少到0，那麼Zend引擎會認為沒有任何變數指向該zval，因此會釋放該zval所佔的記憶體空間。但，事情有時並不會那麼簡單。後面我們會看到，單純的引用計數機制無法GC掉循環引用的zval，即使指向該zval的變數已經被unset，從而導致了記憶體洩漏（Memory Leak）。
- zend_uchar type
此欄位用來表示變數的實際型別。 PHP中的變數包括四種標量類型（bool,int,float,string），兩種複合類型（array, object）和兩種特殊的類型（resource 和NULL）。在zend內部，這些型別對應到下面的巨集（程式碼位置 phpsrc/Zend/zend.h）
#define IS_NULL 0
#define IS_LONG 1
#define IS_DOUBLE 2
#define IS_BOOL 3
#define IS_ARRAY 4
#define IS_OBJECT 5
#define IS_STRING 6
#define IS_RESOURCE 7
#define IS_CONSTANT 8
#define IS_CONSTANT_ARRAY 9
#define IS_CALLABLE 10
登入後複製
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5.2.1 整數、浮點數變數
整數、浮點數是PHP中的基礎型之一，也是一個簡單型變數。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，對於整數型，和c等強型別語言不同，PHP是不區分int、unsigned int、long、long long等型式的，對它來說，整數只有一種型別也就是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。在php中如果整數越界了會發生什麼事？ php會自動將整數轉換成浮點數型別
對於浮點數，類似整數，它也不區分float和double而是統一隻有double一種型別
5.2.2 字元變數
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
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;
現在對如下的幾種字串拼接方式做一個比較和說明：
1 res = strA.strB和res = “strAstrB”
這種情況下，zend會重新malloc一塊記憶體並進行對應處理，其速度一般。
2 strA = strA.strB
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
3 res = intA.intB
這種速度較慢，因為需要做式的格式轉換，實際編寫程式中也應該注意盡量避免
4 strA = sprintf (“%s%s”,strA，strB);
這會是最慢的一種方式，因為sprintf在PHP中並不是語言結構，本身對於格式辨識與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。
5.2.3 陣列變數
PHP的陣列是透過Zend Hash Table來天然實作。
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]
5.3 PHP變數管理-引用計數和寫時拷貝
引用計數在記憶體回收、字串操作等地方使用非常廣泛。 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。當進行賦值操作時，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，引用賦值的變量間必須是捆綁的，修改一個變數就修改了所有捆綁變數。
5.4 PHP局部變數和全域變數的實作：
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)，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。
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（引用變數的值要更新大家會一起更新），如果symbol_table中沒有同名變數則會先建立。
參考：
http://www.php.cn/
http://www.php.cn/
[http://www.php.cn/
PHP執行原理
php是一門應用非常簡單，開發效率極高的一門語言，其弱類型的變數能省去程式設計師大量的定義變數、類型轉換等的時間和精力。它是一種適用於web開發的動態語言。
1. php設計的原理和特點
多進程模型：這樣能做到進程間互相不受影響，對於進程的資源利用更快速、便捷
弱類型語言：和強類型語言C、C++、java等語言不同，php中變數的類型並不是一開始就確定的，他是在運行時才確定的，可以隱式或顯式的對其進行類型轉換，這就使其在開發中非常的靈活，程式設計師不需要關注變數類型的問題
Zend引擎+ 元件（ext）的模式降低內部的耦合
中間層（sapi）隔絕web server 和php
- 中間層（sapi）隔絕web server 和php
中間層（sapi）簡單
語法靈活，規範少。這一點就有利有弊了。 。 。
2. php的四層體系
- php從上到下一共四層體系：
Zend引擎的程式碼翻譯成可執行的opcode的，處理並實現相應的處理方法（原理：鳥哥的博客）、實現了基本的數據結構、內存分配及管理、提供了相應api方法供外部使用，是一切的核心。 -
Extensions ：圍繞著Zend引擎，extensions透過元件的方式提供各種基礎服務，常用的內建函數array、標準函式庫等都是透過extension來實現的，使用者也可以根據需要實現自己的extension以達到功能擴充等目的如貼吧正在使用的PHP中間層、富文本解析就是extension的典型應用）。 -
Sapi ：Sapi全稱Server Application Programing Interface， 也就是服務端應用程式接口，Sapi透過一些列鉤子函數，使php可以和外圍交互數據，這是PHP非常優雅和成功的一個設計，透過sapi成功的將PHP本身和上層應用解耦隔離，PHP可以不再考慮如何針對不同應用進行相容，而應用程式本身也可以針對自己的特點實現不同的處理方式。 -
上層應用 ：這就是程式設計師編寫的應用程序，透過不同的sapi方式得到各種各樣的應用模式，如透過webserver實現web應用，在命令列下以腳本的方式運行等等
3. Sapi
如前所屬，Sapi通過一些列的接口，使外部應用可以和php交換數據並可以根據不同的應用特點實現特定的處理方法，常見的sapi有：
4. php程式碼的執行流程
從圖中可以看出，php透過Zend引擎實現了一個典型的動態語言的執行過程：取得一段程式碼片段，經過詞法解析、語法解析等階段，原始程式被翻譯成一個個指令（opcodes），然後Zend虛擬機器順序執行這些指令。 PHP本身是用C語言實現的，因此最終呼叫的也是C語言的函數。 PHP的執行的核心是翻譯出來的一條一條指令，也即
opcode
Opcode是PHP程式執行的最基本單位
。一個opcode由兩個參數(op1,op2)、傳回值和處理函數組成。 PHP程式最終被翻譯為一組opcode處理函數的順序執行。
常用的幾個函數：- ZEND_IS_IDENTICAL_SPEC_CV_CONST：判斷相等a=1
5.1 實作HashTable資料結構
HashTable是Zend的核心資料結構，在php裡面幾乎用來實現所有功能，php的資料array()就是典型的應用。此外在Zend內部，如函數符號表、全景變數都是透過HashTable來實現的。
Zend hash table 實現了典型的hash表散列結構，同時透過附加一個雙向鍊錶，提供了正向、反向、遍歷數組的功能，結構如圖：
可以看到，在hash table中既有key->value形式的雜湊結構，也有雙向鍊錶模式，使得它能夠非常方便的支援快速查找和線性遍歷。
雜湊結構：Zend的雜湊結構是典型的hash表模型，透過鍊錶的方式來解決衝突。需要注意的是zend的hash table是一個自增長的資料結構，當hash表數目滿了之後，其本身會動態以2倍的方式擴容並重新元素位置。初始大小均為8。另外，在進行 key->value快速查找時候，zend本身也做了一些優化，透過空間換時間的方式加快速度。例如在每個元素中都會用一個變數 nKeyLength來標識key的長度以作快速判定。
雙向鍊錶：Zend hash table透過一個鍊錶結構，實現了元素的線性遍歷。理論上，做遍歷使用單向鍊錶就夠了，之所以使用雙向鍊錶，主要目的是為了快速刪除，避免遍歷。 Zend hash table是一種複合型的結構，作為數組使用時，即支援常見的關聯數組也能夠作為順序索引數字來使用，甚至允許2者的混合。
PHP關聯陣列：關聯陣列是典型的hash_table應用。一個查詢過程經過以下幾步（從程式碼可以看出，這是一個常見的hash查詢過程並增加一些快速判定加速查找）：
01 getKeyHashValue h;
02 index = n & nTableMask;
03 Bucket *p = arBucket[index];
04 while (p) {
05 if ((p->h == h) && (p->nKeyLength == nKeyLength)) {
06 RETURN p->data;
07 }
08 p=p->next;
09 }
10 RETURN FALTURE;登入後複製
登入後複製
PHP索引數組：索引數組就是我們常見的數組，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就是目前被指派的最大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運算的特殊性，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
5.2 PHP變數的實作原理
PHP是一門弱型別語言，不嚴格區分變數的類型。 PHP的變數可以分為簡單型別（int、sting、bool）、集合型別(array, resource, object) 和常數(const)，所有的變數在底層都所以同一種結構zval
zval是zend中非常重要的資料結構，用來標示並實作php的變量，其資料結構如下：
struct _zval_struct {
zvalue_value value; /* value */
zend_uint refcount__gc; /* variable ref count */
zend_uchar type; /* active type */
zend_uchar is_ref__gc; /* if it is a ref variable */
};
typedef struct _zval_struct zval;登入後複製
登入後複製
其中，
- zend_uint refcount__gc
是一個計數器，用來保存多少變數（或符號，symbols ）指向了該zval。在變數生成時，其refcount=1，典型的賦值運算如$a = $b會令zval的refcount加1，而unset操作會對應的減1。在PHP5.3之前，使用引用計數的機制來實作GC，如果一個zval的refcount較少到0，那麼Zend引擎會認為沒有任何變數指向該zval，因此會釋放該zval所佔的記憶體空間。但，事情有時並不會那麼簡單。後面我們會看到，單純的引用計數機制無法GC掉循環引用的zval，即使指向該zval的變數已經被unset，從而導致了記憶體洩漏（Memory Leak）。
- zend_uchar type
此欄位用來表示變數的實際型別。 PHP中的變數包括四種標量類型（bool,int,float,string），兩種複合類型（array, object）和兩種特殊的類型（resource 和NULL）。在zend內部，這些型別對應到下面的巨集（程式碼位置 phpsrc/Zend/zend.h）
#define IS_NULL 0
#define IS_LONG 1
#define IS_DOUBLE 2
#define IS_BOOL 3
#define IS_ARRAY 4
#define IS_OBJECT 5
#define IS_STRING 6
#define IS_RESOURCE 7
#define IS_CONSTANT 8
#define IS_CONSTANT_ARRAY 9
#define IS_CALLABLE 10
登入後複製
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5.2.1 整數、浮點數變數
整數、浮點數是PHP中的基礎型之一，也是一個簡單型變數。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，對於整數型，和c等強型別語言不同，PHP是不區分int、unsigned int、long、long long等型式的，對它來說，整數只有一種型別也就是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。在php中如果整數越界了會發生什麼事？ php會自動將整數轉換成浮點數型別
對於浮點數，類似整數，它也不區分float和double而是統一隻有double一種型別
5.2.2 字元變數
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
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;
現在對如下的幾種字串拼接方式做一個比較和說明：
1 res = strA.strB和res = “strAstrB”
這種情況下，zend會重新malloc一塊記憶體並進行對應處理，其速度一般。
2 strA = strA.strB
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
3 res = intA.intB
這種速度較慢，因為需要做式的格式轉換，實際編寫程式中也應該注意盡量避免
4 strA = sprintf (“%s%s”,strA，strB);
這會是最慢的一種方式，因為sprintf在PHP中並不是語言結構，本身對於格式辨識與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。
5.2.3 陣列變數
PHP的陣列是透過Zend Hash Table來天然實作。
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]
5.3 PHP變數管理-引用計數和寫時拷貝
引用計數在記憶體回收、字串操作等地方使用非常廣泛。 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。當進行賦值操作時，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，引用賦值的變量間必須是捆綁的，修改一個變數就修改了所有捆綁變數。
5.4 PHP局部變數和全域變數的實作：
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)，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。
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（引用變數的值要更新大家會一起更新），如果symbol_table中沒有同名變數則會先建立。
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