java代码到opcode_OPcode简介
运行一段PHP代码主要有两个阶段:编译和执行, 当然编译过程中还包括词法分析语法分析不同阶段和细节,这里我们将其作为一个整体。在这两个阶段之间,PHP代码会被编译成op code,可以将其认为是引擎的一个中间语言,编辑阶段把PHP源码生成op code,然后在执行阶段执行这些op code。这篇文章将简单的介绍op code。
PHP代码编译之后会生成许多的op,每一个op都是一个zend_op类型的c变量。相关的定义可以在{PHPSRC}/Zend/zend_compile.h中看到:
struct _zend_op {
opcode_handler_t handler;
znode result;
znode op1;
znode op2;
ulong extended_value;
uint lineno;
zend_uchar opcode;
};
typedef struct _zend_op zend_op;
简单的说说这几个字段:
1:result,op1,op2
这三个字段都是znode类型,它们是op的操作数和操作结果载体,当然并不是每个op都需要使用这三个字段,根据op的功能不同,会使用其中某些字段。比如类型为ZEND_ECHO的op值需要使用op1,功能就是将op1中的相应的值输出。一会再单独介绍znode类型。
2:opcode
opcode的类型为zend_uchar, zend_uchar实际上就是unsigned char,此字段保存的整形值即为op的编号,用来区分不同的op类型,opcode的可取值都被定义成了宏,可以在{PHPSRC}/Zend/zend_vm_opcodes.h中看到这些宏的定义,类似如下:
#define ZEND_NOP 0
#define ZEND_ADD 1
#define ZEND_SUB 2
#define ZEND_MUL 3
#define ZEND_DIV 4
#define ZEND_MOD 5
#define ZEND_SL 6
#define ZEND_SR 7
#define ZEND_CONCAT 8
#define ZEND_BW_OR 9
#define ZEND_BW_AND 10
//......
3:handler
op的执行句柄,其类型为opcode_handler_t,opcode_handler_t的类型定义为typedef int (ZEND_FASTCALL *opcode_handler_t) (ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS); 这个函数指针为op定义了执行方式,每一种opcode字段都对应一个种类的handler,比如opcode= 38 (ZEND_ASSIGN), 那么其对应的handler对应的就是static int ZEND_FASTCALL ZEND_ASSIGN_**种类的handler,根据op操作数类型的不同,可以确定到这个种类中的某一个具体的函数,比如如果$a = 1;这样的代码生成的op,操作数为const和cv,最后就能确定handler为函数ZEND_ASSIGN_SPEC_CV_CONST_HANDLER,这些handler函数都定义在{PHPSRC}/Zend/zend_vm_execute.h中,此文件可以由一个PHP脚本生成,其中也定义了通过op来映射得到其hander的算法。有兴趣的朋友可以读读之前的文章 PHP代码如何被执行? 和 源码分析必备:用vld查看opcode信息
4:lineno
op对应源代码文件中的行号
5:extended_value
扩展字段暂时不介绍
操作数znode简介
操作数字段是这个类型中比较重要的部分了,其中op1,op2,result三个操作数定义为znode类型,znode相关定义在此文件中:
typedef struct _znode {
int op_type;
union {
zval constant;
zend_uint var;
zend_uint opline_num; /* Needs to be signed */
zend_op_array *op_array;
zend_op *jmp_addr;
struct {
zend_uint var;/* dummy */
zend_uint type;
} EA;
} u;
} znode;
znode类型中定义了两个字段:
1:op_type
这个int类型的字段定义znode操作数的类型,这些类型的可取值的宏定义在此文件中
#define IS_CONST(1<<0)
#define IS_TMP_VAR(1<<1)
#define IS_VAR(1<<2)
#define IS_UNUSED(1<<3)/* Unused variable */
#define IS_CV(1<<4)/* Compiled variable */
IS_CONST:
表示常量,例如$a = 123; $b = "hello";这些代码生成OP后,123和"hello"都是以常量类型操作数存在。
IS_TMP_VAR:
表示临时变量,临时变量一般在前面加~来表示,这是一些OP执行过程中需要用到的中间变量,例如初始化一个数组的时候,就需要一个临时变量来暂时存储数组zval,然后将数组赋值给变量。
IS_VAR:
一般意义上的变量,以$开发表示,此种变量本人目前研究的较少,暂不介绍
IS_UNUSED :
暂时不介绍,从名字来看应该是标识为不使用
IS_CV:
这种类型的操作数比较重要,此类型是在PHP后来的版本中(大概5.1)中才出现,CV的意思是compiled variable,即编译后的变量,变量都是保存在一个符号表中,这个符号表是一个哈希表,试想如果每次读写变量的时候都需要到哈希表中去检索,势必会对效率有一定的影响,因此在执行上下文环境中,会将一些编译期间生成的变量缓存起来,此过程以后再详细介绍。此类型操作数一般以!开头表示,比如变量$a=123;$b="hello"这段代码,$a和$b对应的操作数可能就是!0和!1, 0和1相当于一个索引号,通过索引号从缓存中取得相应的值。
2:u
此字段为一个联合体,根据op_type的不同,u取不同的值。比如op_type=IS_CONST的时候,u中的constant保存的就是操作数对应的zval结构。例如$a=123时,123这个操作数中,u中的constant是一个IS_LONG类型的zval,其值lval为123。
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