日期:2014-05-16  浏览次数:20494 次

PHP-Zend引擎剖析之Hello World(二)

前言

这一次,我围绕Hello World来展开Zend虚拟机的执行过程。Hello World的PHP版本:

<?php
? ? ?echo 'Hello World';
?>

前一篇文章聊到的词法分析阶段就会把上边的脚本分析出一个Token序列:
我们得到一个Token序列:T_OPEN_TAG, T_ECHO, T_CONSTANT_ENCAPSED_STRING, ';', T_CLOSE_TAG。但在Zend虚拟机执行的过程中,是怎么去分析这个Token序列的?
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跟踪运行轨迹

我们还是从命令行入手,在$PHPSRC/sapi/cli/php_cli.c中的do_cli函数里边接收了命令行的参数输入(php -f HelloWorld.php表示执行HelloWorld.php文件)。
我们追踪到$PHPSRC/main/main.c里边有php_execute_script的定义,紧接着调用了zend_execute_scripts() <Zend/Zend.c>,在zend_execute_scripts的定义里边我们发现了:

?EG(active_op_array) =?zend_compile_file(file_handle, type TSRMLS_CC); zend_execute(EG(active_op_array) TSRMLS_CC);

首先通过zend_compile_file把文件解析成opcode中间代码(这一步会经过词法语法分析),然后用zend_execute执行这个生成的中间代码(这里就是所谓的运行时)。
这里很像C语言的编译方式,先编译成汇编,然后再转成机器码,这里的opcode就类似C语言编译过程中生成的汇编。
还可以延伸出一个思路,因为每次解析PHP文件时,都需要经过词法语法分析得到对应的opcode,其实在脚本文件不变化的时候,生成的opcode也不需要变化,因此为了减少PHP脚本的执行时间,可以把脚本的opcode缓存起来(例如缓存在共享内存里边)。
我给出一个流程图,然后随着这个流程图,看看Zend做了些什么事情:
我们先看看如何编译出opcode的。

词法语法分析->opcode

从上节知道我们通过zend_compile_file(实际上为compile_file()<定义在Zend/zend_language_scanner.c的555行>)把脚本文件编译出opcode,实际上通过zendparse这个API来编译出opcode的。
PHP的语法解析器是用bison来生成,安装完之后在$PHPSRC/Zend目录运行:

bison -o zend_language_parser.c?zend_language_parser.y

在Zend目录下就会生成语法解析器zend_language_parser.c。而这里的zendparse就是语法解析器里边的yyparse!
我们忽略掉生成的语法解析器,就Hello World的例子来跟踪一下bison的声明文件(我去掉不想关的声明):

start:
top_statement_list???? { zend_do_end_compilation(TSRMLS_C); }
;top_statement_list:
top_statement_list? { zend_do_extended_info(TSRMLS_C); } top_statement { HANDLE_INTERACTIVE(); }
|???? /* empty */
;top_statement:
statement????????????????????????????? { zend_verify_namespace(TSRMLS_C); }
;statement:
unticked_statement { DO_TICKS(); }
|???? T_STRING ':' { zend_do_label(&$1 TSRMLS_CC); }
;unticked_statement:
|???? T_ECHO echo_expr_list ';'echo_expr_list:
echo_expr_list ',' expr { zend_do_echo(&$3 TSRMLS_CC); }
|???? expr???????????????????????? { zend_do_echo(&$1 TSRMLS_CC); }
;

expr:
r_variable???????????????????????? { $$ = $1; }
|???? expr_without_variable????????? { $$ = $1; }
;

expr_without_variable:
|???? scalar??????????????????? { $$ = $1; }

scalar:
|???? common_scalar?????????????? { $$ = $1; }
;

common_scalar:
|???? T_CONSTANT_ENCAPSED_STRING???? { $$ = $1; }
;

语法分析从start开始,自上而下的分析,一个PHP脚本就是对应一个top_statement_list,接着分成每一行一条语句statement,发现echo 'Hello World'是一条unticked_statement(留意一下echo_expr_list的声明,?我们还可以发现语法上是支持echo 'Hello', ' World'的)。最后递归到T_CONST