【转载】阅读PHP内核源码的心得

最近对于PHP内核源码的研读，在PHP的运行原理方面有了更深一步的了解。这个关于PHP运行原理的资料还是比较多的，而针对PHP空间使用的研究就比较少，决定试着分析一下PHP空间复杂度的问题。本文纯属作者的观点可能有很多错误，一切都是为了学习，发现错误尽请批评。

先从微观具体的角度分析PHP的内存使用

从微观的角度看，PHP在实际的运行当中，它的的内存无非就是主要分配在变量，函数，类，以及对象上（当然还有少部分用于其它），所以为了好理解，在阅读下去之前对几个小小的名称进行说明：变量池：就是PHP存储变量的内存堆。函数池：就是PHP存储函数信息的内存堆。类池：就是PHP存储类信息的内存堆。对象池：就是PHP存储对象信息的内存堆。

变量池

变量池里面装有多个类型的变量，那么它是怎么存储的呢？

当用户在PHP的脚本里定义变量时，PHP内核就会创建一个变量符号表，把变量的信息都放进这个变量符号表里面，也就是放进变量池。

PHP是使用以下这个数据结构对变量进行存储的

typedef struct _zval_struct zval;
struct _zval_struct {
    /* Variable information */
    zvalue_value value;     /* value */
    zend_uint refcount__gc;
    zend_uchar type;    /* active type */
    zend_uchar is_ref__gc;
};

结构体里面的is_ref__gc表示变量是否被引用，默认值为0

refcount__gc表示变量被引用的次数，默认值为1，讲到这里就联想到PHP的Copy-On-While机制，当变量$a被赋值给变量$b时，php内核是不会马上把$a复制一份然后给$b,而是把$a的refcount__gc加1，在$b变量被改变时，才真正复制一份给$b。如果是$b=&$a的话，那就是马上复制一份给$b了，所以PHP是不提倡用&符的。type指的就是变量的具体类型，所以PHP实际上是有类型的，并不是说定义的时候不用指明类型，它就没有类型了。

zvalue_value是一个联合体，

ypedef union _zvalue_value {
    long lval;     /* long value */
    double dval;   /* double value */
    struct {
       char *val;
       int len;
    } str;
    HashTable *ht;  /* hash table value */
    zend_object_value obj;
} zvalue_value;

这里设计得很巧妙，很好的利用了联合体与结构体的区别，联合体里面的成员是共用一个地址空间的，而结构体里面的每一个成员都有自己的地址空间的。

在_zvalue_value里面还有个HashTable的 *ht，这个是用来存储数组类型的。哈希表是一种高效的键值对应的数据结构，在PHP里面有两种对哈希表的实现，他们分别是HashTable和Bucket,在《深入理解PHP内核》这本书里面比多的阐述了哈希表的优势，在此我想说一点哈希表的缺点，哈希表要开辟一片内存来存储键值，增加了内存开销。

函数池

a)用户函数

PHP内核把函数的函数体存储在一个*function指针指向一个名为zend_function的结构体中：

typedef union _zend_function {
    zend_uchar type;    /* MUST be the first element of this struct! */
    struct {
        zend_uchar type;  /* never used */
        char *function_name;    //函数名称
        zend_class_entry *scope; //函数所在的类作用域
        zend_uint fn_flags;    
        union _zend_function *prototype; //函数原型
        zend_uint num_args;     //参数数目
        zend_uint required_num_args; //需要的参数数目
        zend_arg_info *arg_info;  //参数信息指针
        zend_bool pass_rest_by_reference;
        unsigned char return_reference;  //返回值
    } common;
    zend_op_array op_array;   //函数中的操作
    zend_internal_function internal_function; 
} zend_function;

zend_function的结构中的op_array存储了该函数中所有的操作，当函数被调用时，ZE就会将这个op_array中的opline一条条顺次执行，并将最后的返回值返回，虽然表面看起来在定义PHP函数时返回值可有可无，但实际上都是有返回值，PHP内核会帮忙返回一个NULL值

b)内部函数

内部函数的数据结构：

typedef struct _zend_internal_function {
    /* Common elements */
    zend_uchar type;
    char * function_name;
    zend_class_entry *scope;
    zend_uint fn_flags;
    union _zend_function *prototype;
    zend_uint num_args;
    zend_uint required_num_args;
    zend_arg_info *arg_info;
    zend_bool pass_rest_by_reference;
    unsigned char return_reference;    /* END of common elements */
    void (*handler)(INTERNAL_FUNCTION_PARAMETERS);
    struct _zend_module_entry *module;
} zend_internal_function;

内部函数通过zend_register_functions进行注册，然后把函数的信息存进函数池中（函数池本质就是一个哈希结构的表），然后ZE再调用zend_execute_internal通过zend_internal_function_handler来执行这个函数。

struct _zend_class_entry {
…//太多了省略一部分
HashTable function_table;
HashTable default_properties;          // 默认属性
    HashTable properties_info;     // 属性信息
    HashTable default_static_members;// 类本身所具有的静态变量
    HashTable *static_members; // type == ZEND_USER_CLASS时，取&default_static_members;
    /* 魔术方法 */
    union _zend_function *__get;
      ……. //太多了省略一部分
    char *doc_comment;
    zend_uint doc_comment_len;
    struct _zend_module_entry *module; // 类所在的模块入口：EG(current_module)
};

对象在PHP里的储存结构：
typedef struct _zend_object_value {
zend_object_handle handle;
 //  unsigned int类型，EG(objects_store).object_buckets的索引
    zend_object_handlers *handlers;
} zend_object_value;

typedef struct _zend_object {
    zend_class_entry *ce;
    HashTable *properties;
    HashTable *guards; /* protects from __get/__set ... recursion */
} zend_object;

typedef struct _zval_gc_info {
    zval z;
    union {
        gc_root_buffer       *buffered;
        struct _zval_gc_info *next;
    } u;
} zval_gc_info;