php的op_array与execute_data的关系
先打印一下php调用过程：
在增加一张异常调用的流程图：
今天稍微对php做下总结，首先介绍最重要的两个数据结构，以及两个结构间的数据传递
struct _zend_op_array {
/* Common elements */
zend_uchar type;
const 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;
/* END of common elements */
zend_uint *refcount;
zend_op *opcodes;
zend_uint last;
zend_compiled_variable *vars;
int last_var;
zend_uint T;
zend_literal *literals;
int last_literal;
...
};不重点介绍的属性暂时省略
struct _zend_execute_data {
struct _zend_op *opline;
zend_function_state function_state;
zend_op_array *op_array;
zval *object;
HashTable *symbol_table;
struct _zend_execute_data *prev_execute_data;
zval *old_error_reporting;
zend_bool nested;
zval **original_return_value;
zend_class_entry *current_scope;
zend_class_entry *current_called_scope;
zval *current_this;
struct _zend_op *fast_ret; /* used by FAST_CALL/FAST_RET (finally keyword) */
zval *delayed_exception;
call_slot *call_slots;
call_slot *call;
};zend_execute_data的数据结构大部分是指针，指针指向的内容是这样分配的
5.6很清楚的画出了内存分配图
/*
* Stack Frame Layout (the whole stack frame is allocated at once)
* ==================
*
* +========================================+
* | zend_execute_data |<---+
* | EX(function_state).arguments |--+ |
* | ... | | |
* | ARGUMENT [1] | | |
* | ... | | |
* | ARGUMENT [ARGS_NUMBER] | | |
* | ARGS_NUMBER |<-+ |
* +========================================+ |
* |
* +========================================+ |
* | TMP_VAR[op_arrat->T-1] | |
* | ... | |
* EX_TMP_VAR_NUM(0) ----> | TMP_VAR[0] | |
* +----------------------------------------+ |
* EG(current_execute_data) -> | zend_execute_data | |
* | EX(prev_execute_data) |----+
* +----------------------------------------+
* EX_CV_NUM(0) ---------> | CV[0] |--+
* | ... | |
* | CV[op_array->last_var-1] | |
* +----------------------------------------+ |
* | Optional slot for CV[0] zval* |<-+
* | ... |
* | ...for CV [op_array->last_var-1] zval* |
* +----------------------------------------+
* EX(call_slots) -> | CALL_SLOT[0] |
* | ... |
* | CALL_SLOT[op_array->nested_calls-1] |
* +----------------------------------------+
* zend_vm_stack_frame_base -> | ARGUMENTS STACK [0] |
* | ... |
* zend_vm_stack_top --------> | ... |
* | ... |
* | ARGUMENTS STACK [op_array->used_stack] |
* +----------------------------------------+
*/
这里分配有个条件判断在5.2是没有的
(op_array->fn_flags & ZEND_ACC_GENERATOR) != 0
当如果用到了yield函数时就会触发该逻辑，从而再分配上面的堆栈结构是会给prev_execute_data单独分配空间，并且指向TMP_VAR变量的上面的内存位置。
这个数据结构重要的是三个属性EX_TMP_VAR_NUM(临时变量的空间)，EX_CV_NUM(缓存变量的空间)，zend_vm_stack_top(函数参数的空间)
注释下php7的结构简化了不少
/*
* Stack Frame Layout (the whole stack frame is allocated at once)
* ==================
*
* +========================================+
* EG(current_execute_data) -> | zend_execute_data |
* +----------------------------------------+
* EX_CV_NUM(0) ---------> | VAR[0] = ARG[1] |
* | ... |
* | VAR[op_array->num_args-1] = ARG[N] |
* | ... |
* | VAR[op_array->last_var-1] |
* | VAR[op_array->last_var] = TMP[0] |
* | ... |
* | VAR[op_array->last_var+op_array->T-1] |
* | ARG[N+1] (extra_args) |
* | ... |
* +----------------------------------------+
*/稍微了解了上面两个数据结构后，下面就讲zend_op_array与zend_execute之间的相互关系
php分为几个阶段包括生成opcode阶段和执行opcode阶段，其实分别对应的就是上面两个数据结构，
并且两个数据结构都是在解析到新的函数时分配新的空间，然后层层嵌套，最外层总是有个大的op_array与execute_data,具体点说就是这两个数据结构存储的是当前函数下的变量环境。
然后就是上面两个不同阶段存储该阶段应该存储的数据，然后可供下一层调用。
第一个例子$var = 1
此处省略掉语法解析(| variable '=' expr{ zend_check_writable_variable(&$1); zend_do_assign(&$$, &$1, &$3 TSRMLS_CC); })，
直接到opconde生成阶段
以下代码是var该字符串代表的变量的信息，为什么这么说因为现在它还不能成为变量，opconde解析的$var的返回值才是变量
fetch_simple_variable -> lookup_cv
核心代码
i = op_array->last_var;
op_array->last_var++;
void fetch_simple_variable_ex(znode *result, znode *varname, int bp, zend_uchar op TSRMLS_DC) /* {{{ */
{
zend_op opline;
zend_op *opline_ptr;
zend_llist *fetch_list_ptr;
if (varname->op_type == IS_CONST) {
ulong hash;
if (Z_TYPE(varname->u.constant) != IS_STRING) {
convert_to_string(&varname->u.constant);
}
hash = str_hash(Z_STRVAL(varname->u.constant), Z_STRLEN(varname->u.constant));
if (!zend_is_auto_global_quick(Z_STRVAL(varname->u.constant), Z_STRLEN(varname->u.constant), hash TSRMLS_CC) &&
!(Z_STRLEN(varname->u.constant) == (sizeof("this")-1) &&
!memcmp(Z_STRVAL(varname->u.constant), "this", sizeof("this") - 1)) &&
(CG(active_op_array)->last == 0 ||
CG(active_op_array)->opcodes[CG(active_op_array)->last-1].opcode != ZEND_BEGIN_SILENCE)) {
result->op_type = IS_CV;
result->u.op.var = lookup_cv(CG(active_op_array), Z_STRVAL(varname->u.constant), Z_STRLEN(varname->u.constant), hash TSRMLS_CC);
Z_STRVAL(varname->u.constant) = (char*)CG(active_op_array)->vars[result->u.op.var].name;
result->EA = 0;
return;
}
}
if (bp) {
opline_ptr = &opline;
init_op(opline_ptr TSRMLS_CC);
} else {
opline_ptr = get_next_op(CG(active_op_array) TSRMLS_CC);
}
opline_ptr->opcode = op;
opline_ptr->result_type = IS_VAR;
opline_ptr->result.var = get_temporary_variable(CG(active_op_array));
SET_NODE(opline_ptr->op1, varname);
GET_NODE(result, opline_ptr->result);
SET_UNUSED(opline_ptr->op2);
opline_ptr->extended_value = ZEND_FETCH_LOCAL;
if (varname->op_type == IS_CONST) {
CALCULATE_LITERAL_HASH(opline_ptr->op1.constant);
if (zend_is_auto_global_quick(Z_STRVAL(varname->u.constant), Z_STRLEN(varname->u.constant), Z_HASH_P(&CONSTANT(opline_ptr->op1.constant)) TSRMLS_CC)) {
opline_ptr->extended_value = ZEND_FETCH_GLOBAL;
}
}
if (bp) {
zend_stack_top(&CG(bp_stack), (void **) &fetch_list_ptr);
zend_llist_add_element(fetch_list_ptr, opline_ptr);
}
}如果是$$var就会走到下面逻辑进行opline赋值，当execute阶段就会执行 ZEND_FETCH_W_SPEC_CV_VAR_HANDLER找到$var变量的值再进行变量查询.
op_array->vars[i].name = zend_new_interned_string(name, name_len + 1, 1 TSRMLS_CC);
op_array->vars[i].name_len = name_len;
op_array->vars[i].hash_value = hash_value;
很好理解，为$var这个变量属性分配了空间而不是为变量分配空间，利用了op_array两个属性last_var变量位置和vars数组的对应关系
那$var返回值是什么呢
result->op_type = IS_CV;
result->u.op.var = op_array->last_var;
但是前提大家需要知道语法解析时将字符串或者整形统一解析到znode->u.constant中，
result的数据结构是zonde，
后续opcode阶段如果是变量赋值的是znode_op的var属性，即偏移量，znode_op.zv属性，即常量信息(该值有pass_two赋值)
typedef union _znode_op {
zend_uint constant;
zend_uint var;
zend_uint num;
zend_ulong hash;
zend_uint opline_num; /* Needs to be signed */
zend_op *jmp_addr;
zval *zv;
zend_literal *literal;
void *ptr; /* Used for passing pointers from the compile to execution phase, currently used for traits */
} znode_op;
typedef struct _znode { /* used only during compilation */
int op_type;
union {
znode_op op;
zval constant; /* replaced by literal/zv */
zend_op_array *op_array;
zend_ast *ast;
} u;
zend_uint EA; /* extended attributes */
} znode;这里补充下，语法扫描获取znode后，进入语法解析阶段，此刻op_array中有个特殊属性literals，该属性是个数组会提前分配好，最终可进行opcode阶段优化见update_op1_const函数，将变量转为常量。
accel_startup:
accelerator_orig_compile_file = zend_compile_file; // 保存原生handlezend_compile_file = persistent_compile_file; //赋值新的handle
用persistent_compile_file -> compile_and_cache_file -> cache_script_in_shared_memory -> zend_accel_script_optimize-> zend_accel_optimize-> zend_optimize-> replace_var_by_const->update_op1_const最后会利用literals数组将变量转换为常量更改opline的op1或者op2
该数组index与value方式进行存储
#define SET_NODE(target, src) do { \
target ## _type = (src)->op_type; \
if ((src)->op_type == IS_CONST) { \
target.constant = zend_add_literal(CG(active_op_array), &(src)->u.constant TSRMLS_CC); \
} else { \
target = (src)->u.op; \
} \
} while (0)
如果是常量op1->constant = index, 其种value存在将数据存到literals中，接下来的用途见pass_two;
compile->pass_two 此时会生成opcode的回调op->handler，并且会从constant的index中将value赋值给opline中的op1.zv，
这样在真正execute阶段用的就是op1.zv获取常量信息
while (opline < end) {
if (opline->op1_type == IS_CONST) {
opline->op1.zv = &op_array->literals[opline->op1.constant].constant;
}
if (opline->op2_type == IS_CONST) {
opline->op2.zv = &op_array->literals[opline->op2.constant].constant;
}
。。。。。。
ZEND_VM_SET_OPCODE_HANDLER(opline);
opline++;
}#define IS_CONST (1<<0) #define IS_TMP_VAR (1<<1) #define IS_VAR (1<<2) #define IS_UNUSED (1<<3) /* Unused variable */ #define IS_CV (1<<4) /* Compiled variable */
如：
opline->result_type = IS_TMP_VAR; // opline->result.var = get_temporary_variable(CG(active_op_array));
opline->result_type = IS_VAR; opline->result.var = get_temporary_variable(CG(active_op_array));最后生成的函数就是
ZEND_ASSIGN_SPEC_VAR_TMP_HANDLER
VAR与TMP均来自临时变量，但是两者用的数据结构不同，具体可见以下两个函数
value = _get_zval_ptr_tmp(opline->op2.var, execute_data, &free_op2 TSRMLS_CC); variable_ptr_ptr = _get_zval_ptr_ptr_var(opline->op1.var, execute_data, &free_op1 TSRMLS_CC);
完！
上面分析的是($)(var)的过程
接下来该赋值了通过语法解析知道调用的是zend_do_assign函数
原型zend_do_assign(znode *result, znode *variable, znode *value TSRMLS_DC)
result是返回值，variable就是上面介绍的变量的返回值(result.op_type)，value就是常量1
opline->handle = ZEND_ASSIGN_SPEC_CV_CONST_HANDLER
刚才说过opcode的解析阶段完成，接下来就是要执行opcode了
ZEND_ASSIGN_SPEC_CV_CONST_HANDLER -> _get_zval_ptr_ptr_cv_BP_VAR_W -> _get_zval_cv_lookup_BP_VAR_W -> zend_assign_const_to_variable
variable_ptr_ptr = _get_zval_ptr_ptr_cv_BP_VAR_W(execute_data, opline->op1.var TSRMLS_CC);
该函数原型：
static zend_always_inline zval **_get_zval_ptr_ptr_cv_BP_VAR_W(const zend_execute_data *execute_data, zend_uint var TSRMLS_DC)
{
zval ***ptr = EX_CV_NUM(execute_data, var); //这是execute_data的cv第一部分CV[i]的值其实是个指针
if (UNEXPECTED(*ptr == NULL)) {
return _get_zval_cv_lookup_BP_VAR_W(ptr, var TSRMLS_CC);//这是execute_data的cv第一部分CV[i]的值其实是个指针,这个指针真正分配的空间(该空间可能是execute_data的cv分配，也可能是符号表来分配，两者只能选其一，所以代码里可以看到 size_t CVs_size = ZEND_MM_ALIGNED_SIZE(sizeof(zval **) * op_array->last_var * (EG(active_symbol_table) ? 1 : 2));如果没有符号表就需要分配两倍空间)
}
return *ptr;
}
可以看到就是这个函数做了execute_data与op_array之间的关联
总结第一个例子，opcode解析阶段op_array存放的是变量的一些基本信息，opcode的执行阶段execute_data分配空间存放数据,两者联系就是通过opcode的变量位置等
接下来第二个例子函数调用我们关注的是参数的传递，分两部分(仍然忽视掉语法解析直接到达opcode生成)，1 函数解析 2 函数调用：
function foo($arg1)
{
print($arg1);
}
$bar = 'hello php';
foo($bar);
函数解析:
zend_do_begin_function_declaration(进行CG(active_op_array)的切换，并且将新的函数注册到CG(function_table)全局变量中) -> zend_do_receive_param -> zend_do_end_function_declaration(退出当前，将之前的op_array重置)
zend_do_receive_param:
(同上对$arg1变量信息进行存储，然后每一个参数就会调用一次receive)
该函数利用到了op_array的两个属性num_args与arg_info
CG(active_op_array)->num_args++; 作用显而易见
以及cur_arg_info = &CG(active_op_array)->arg_info[CG(active_op_array)->num_args-1];
将参数信息进行存储，将来用来进行参数类型的对比检查
函数调用：
zend_do_begin_function_call --> zend_do_pass_param() --> zend_do_end_function_call
zend_do_begin_function_call:
函数解析时曾经注册到函数表，此函数会判断函数名是否存在
获取函数后，会将函数压入堆栈，方便处理下面容易获取函数本身
zend_stack_push(&CG(function_call_stack), (void *) &function, sizeof(zend_function *));
zend_do_pass_param：
会将$bar如同前面介绍的一样进行变量处理，然后生成
op->handle=ZEND_SEND_VAR_NO_REF
在解析opcode时调用的是ZEND_SEND_VAR_NO_REF_SPEC_CV_HANDLER函数：
该函数如同上面介绍一样分配了$bar的存储空间，然后需要注意的是zend_vm_stack_push(varptr TSRMLS_CC);
用到了zend_excute结构中的堆栈，将函数空间的指针压入到了堆栈中。
zend_do_end_function_call：
op->handle=ZEND_DO_FCALL_BY_NAME
在解析opcode时调用的是ZEND_DO_FCALL_BY_NAME_SPEC_HANDLER函数：
会将参数的数量压入到堆栈中，如同c的函数调用压入参数一样，arg1，arg2，argnum
zend_vm_stack_push_args(num_args TSRMLS_CC);//注意先压入参数才切换op_array
然后zend_execute(op_array);
调用完后回到本函数调用 zend_vm_stack_clear_multiple进行堆栈释放
从这一步开始进入了函数中，还记得函数的zend_do_receive_param中的op->handle=ZEND_RECV_SPEC_HANDLER:
zval **param = zend_vm_stack_get_arg(arg_num TSRMLS_CC);
static zend_always_inline zval** zend_vm_stack_get_arg(int requested_arg TSRMLS_DC)
{
return zend_vm_stack_get_arg_ex(EG(current_execute_data)->prev_execute_data, requested_arg);
}
为什么要用prev_execute_data因为函数压栈是在当前excute_data之前的excute_data完成，
实际上，在真正执行函数之前，php会将参数个数入栈。
顺便var_ptr = _get_zval_ptr_ptr_cv_BP_VAR_W(execute_data, opline->result.var TSRMLS_CC);
将函数的参数变量$arg1进行赋值
整个过程结束
上面是拆分讲解一个函数的调用过程，当将所有程序解析成op_array数组后，就会调用execute_ex来执行所有的opcode数组。
zend_execute_scripts -> zend_execute -> zend_execute_ex -> execute_ex -> i_create_execute_data_from_op_array
if (0) {
zend_vm_enter:
execute_data = i_create_execute_data_from_op_array(EG(active_op_array), 1 TSRMLS_CC);
}
LOAD_REGS();
LOAD_OPLINE();
while (1) {
int ret;
#ifdef ZEND_WIN32
if (EG(timed_out)) {
zend_timeout(0);
}
#endif
if ((ret = OPLINE->handler(execute_data TSRMLS_CC)) > 0) {
switch (ret) {
case 1:
EG(in_execution) = original_in_execution;
return;
case 2:
goto zend_vm_enter;
break;
case 3:
execute_data = EG(current_execute_data);
break;
default:
break;
}
}
}
zend_error_noreturn(E_ERROR, "Arrived at end of main loop which shouldn't happen");
}#define ZEND_VM_CONTINUE() return 0 #define ZEND_VM_RETURN() return 1 返回return是函数终止， #define ZEND_VM_ENTER() return 2 函数调用 #define ZEND_VM_LEAVE() return 3 函数退出
ZEND_VM_RETURN函数返回returen终止，5.2版本很少有返回1，但是5.3增加了yield调用后，yield调用的opcode基本上都会返回1，从而
函数终止，有个疑问，return了后下面如何执行？
这里面有个需要注意的点就是，当我们调用函数的时候大家知道opcode解析的函数是
zend_do_fcall_common_helper_SPEC
该函数分为两部分，
typedef union _zend_function {
zend_uchar type; /* ...﹚... #define ZEND_USER_FUNCTION 2
MUST be the first element of this struct! */
struct {
zend_uchar type; /* never used */
char *function_name; //ㄧ..
zend_class_entry *scope; //ㄧ.┮..办
zend_uint fn_flags; // ..猭....单ZEND_ACC_STATIC单
union _zend_function *prototype; //ㄧ.
zend_uint num_args; //....
zend_uint required_num_args; //惠璶....
zend_arg_info *arg_info; //..獺.
zend_bool pass_rest_by_reference;
unsigned char return_reference; //
} common;
zend_op_array op_array; //ㄧ.い巨
zend_internal_function internal_function;
} zend_function;1 内部C函数(ZEND_INTERNAL_FUNCTION):内部函数在zend_register_functions时候就注册到了函数表，其中internal_function.handler指向C函数(函数指针)
通过opcode解析函数名到函数表中查找即可获取到函数指针，进行调用
2 php函数(ZEND_USER_FUNCTION):会继续调用zend_execute，所以刚才说的ZEND_VM_RETURN终止的只是具体某个函数而已，大家如果在一个函数
中写yield，函数就不会继续执行了，就是这个道理。
顺带着介绍下词法解析过程
Zend/zend_language_scanner.l 词法解析规则文件
Zend/zend_language_parser.y 语法分析规则文件
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。
yyarse
（）是
bison
生成的分析器的主函数。
调用
yyarse()
，如果一切顺利，那么上例中的
g_root
将指向一个完成的语法树。
#define yylex zendlex
#define YYSTYPE znode
yyparse -> zendlex -> lex_scan
lex_scan会解析
YYSTYPE字段，并且将znode.u.constant进行词法解析赋值数据
语法扫描(lex_scan)前都会进行该函数调用进行准备，可以参考函数token_get_all的实现
static void yy_scan_buffer(char *str, unsigned int len TSRMLS_DC)
{
YYCURSOR = (YYCTYPE*)str;
SCNG(yy_start) = YYCURSOR;
YYLIMIT = YYCURSOR + len;
}顺便说一下php7：
compile_file -> zendparse(yyparse) -> zend_compile_top_stmt -> zend_compile_stmt 生成opcode，因为php7中间用了抽象语法树，
需要根据抽象语法树的节点进行分析后获得最的opcode
在这里补充下一个知识点:
ZEND_ASSIGN_ADD_SPEC_VAR_CONST_HANDLER
if (RETURN_VALUE_USED(opline)) {
PZVAL_LOCK(*var_ptr);
EX_T(opline->result.var).var.ptr = *var_ptr;
}赋值给其他变量用，也就是多个*zal 共同指向的结构，这个时候采用的就是存放到临时变量的var中的ptr属性。
再看个例子
ZEND_ADD_SPEC_CV_TMP_HANDLER
static int ZEND_FASTCALL ZEND_ADD_SPEC_CV_TMP_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS)
{
USE_OPLINE
zend_free_op free_op2;
SAVE_OPLINE();
fast_add_function(&EX_T(opline->result.var).tmp_var,
_get_zval_ptr_cv_BP_VAR_R(execute_data, opline->op1.var TSRMLS_CC),
_get_zval_ptr_tmp(opline->op2.var, execute_data, &free_op2 TSRMLS_CC) TSRMLS_CC);
zval_dtor(free_op2.var);
CHECK_EXCEPTION();
ZEND_VM_NEXT_OPCODE();
}a++的opcode
zend_do_post_incdec 的opcode opline->result_type = IS_TMP_VAR;很明显是个tmp变量
opline = get_next_op(CG(active_op_array) TSRMLS_CC);
opline->opcode = op;
SET_NODE(opline->op1, op1);
SET_UNUSED(opline->op2);
opline->result_type = IS_TMP_VAR;
opline->result.var = get_temporary_variable(CG(active_op_array));
GET_NODE(result, opline->result);static int ZEND_FASTCALL ZEND_POST_INC_SPEC_VAR_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS)
{
USE_OPLINE
zend_free_op free_op1;
zval **var_ptr, *retval;
SAVE_OPLINE();
var_ptr = _get_zval_ptr_ptr_var(opline->op1.var, execute_data, &free_op1 TSRMLS_CC);
if (IS_VAR == IS_VAR && UNEXPECTED(var_ptr == NULL)) {
zend_error_noreturn(E_ERROR, "Cannot increment/decrement overloaded objects nor string offsets");
}
if (IS_VAR == IS_VAR && UNEXPECTED(*var_ptr == &EG(error_zval))) {
ZVAL_NULL(&EX_T(opline->result.var).tmp_var);
if (free_op1.var) {zval_ptr_dtor_nogc(&free_op1.var);};
CHECK_EXCEPTION();
ZEND_VM_NEXT_OPCODE();
}
retval = &EX_T(opline->result.var).tmp_var;
ZVAL_COPY_VALUE(retval, *var_ptr);
zendi_zval_copy_ctor(*retval);
++a的opcode：opline->result_type = IS_VAR; IS_VAR类型
opline = get_next_op(CG(active_op_array) TSRMLS_CC);
opline->opcode = op;
SET_NODE(opline->op1, op1);
SET_UNUSED(opline->op2);
opline->result_type = IS_VAR;
opline->result.var = get_temporary_variable(CG(active_op_array));
GET_NODE(result, opline->result); if (RETURN_VALUE_USED(opline)) {
PZVAL_LOCK(*var_ptr);
EX_T(opline->result.var).var.ptr = *var_ptr;
}
此时返回的var的临时变量增加了gc_recount++，所以该返回值被别人用的时候，就需要有个释放的过程，
static zend_always_inline zval **_get_zval_ptr_ptr_var(zend_uint var, const zend_execute_data *execute_data, zend_free_op *should_free TSRMLS_DC)
{
zval** ptr_ptr = EX_T(var).var.ptr_ptr;
if (EXPECTED(ptr_ptr != NULL)) {
PZVAL_UNLOCK(*ptr_ptr, should_free);
} else {
/* string offset */
PZVAL_UNLOCK(EX_T(var).str_offset.str, should_free);
}
return ptr_ptr;
}var和tmp类型的区别是什么，大家都是放在tmp分配的堆栈中，区别就是，var.ptr_ptr是个指针，为了节省空间大家目前先共用，比如++a，返回的临时变量和变量a返回值一样，所以就用指针指向同一个zval，比如a++，返回值的临时变量和变量a返回值不一样，所以必须重新申请一个zval，所以就干脆扔到了tmp中，可以随时释放。