[opcode](http://en.wikipedia.org/wiki/Opcode)是計算機指令中的一部分,用于指定要執行的操作,指令的格式和規范由處理器的指令規范指定。 除了指令本身以外通常還有指令所需要的操作數,可能有的指令不需要顯式的操作數。這些操作數可能是寄存器中的值,堆棧中的值,某塊內存的值或者IO端口中的值等等。
通常opcode還有另一種稱謂: 字節碼(byte codes)。 例如Java虛擬機(JVM),.NET的通用中間語言(CIL: Common Intermeditate Language)等等。
### PHP的opcode
PHP中的opcode則屬于前面介紹中的后著,PHP是構建在Zend虛擬機(Zend VM)之上的。PHP的opcode就是Zend虛擬機中的指令。
> 有關Zend虛擬機的介紹請閱讀后面相關內容
在PHP實現內部,opcode由如下的結構體表示:
struct _zend_op {
opcode_handler_t handler; // 執行該opcode時調用的處理函數
znode result;
znode op1;
znode op2;
ulong extended_value;
uint lineno;
zend_uchar opcode; // opcode代碼
};
和CPU的指令類似,有一個標示指令的opcode字段,以及這個opcode所操作的操作數,PHP不像匯編那么底層,在腳本實際執行的時候可能還需要其他更多的信息,extended_value字段就保存了這類信息,其中的result域則是保存該指令執行完成后的結果。
例如如下代碼是在編譯器遇到print語句的時候進行編譯的函數:
void zend_do_print(znode *result,const znode *arg TSRMLS_DC)
{
zend_op *opline = get_next_op(CG(active_op_array) TSRMLS_CC);
?
opline->result.op_type = IS_TMP_VAR;
opline->result.u.var = get_temporary_variable(CG(active_op_array));
opline->opcode = ZEND_PRINT;
opline->op1 = *arg;
SET_UNUSED(opline->op2);
*result = opline->result;
}
這個函數新創建一條zend_op,將返回值的類型設置為臨時變量(IS_TMP_VAR),并為臨時變量申請空間,隨后指定opcode為ZEND_PRINT,并將傳遞進來的參數賦值給這條opcode的第一個操作數。這樣在最終執行這條opcode的時候,Zend引擎能獲取到足夠的信息以便輸出內容。
下面這個函數是在編譯器遇到echo語句的時候進行編譯的函數:
void zend_do_echo(const znode *arg TSRMLS_DC)
{
zend_op *opline = get_next_op(CG(active_op_array) TSRMLS_CC);
?
opline->opcode = ZEND_ECHO;
opline->op1 = *arg;
SET_UNUSED(opline->op2);
}
可以看到echo處理除了指定opcode以外,還將echo的參數傳遞給op1,這里并沒有設置opcode的result結果字段。從這里我們也能看出print和echo的區別來,print有返回值,而echo沒有,這里的沒有和返回null是不同的,如果嘗試將echo的值賦值給某個變量或者傳遞給函數都會出現語法錯誤。
PHP腳本編譯為opcode保存在op_array中,其內部存儲的結構如下:
struct _zend_op_array {
/* Common elements */
zend_uchar type;
char *function_name; // 如果是用戶定義的函數則,這里將保存函數的名字
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 */
?
zend_bool done_pass_two;
?
zend_uint *refcount;
?
zend_op *opcodes; // opcode數組
?
zend_uint last,size;
?
zend_compiled_variable *vars;
int last_var,size_var;
?
// ...
}
如上面的注釋,opcodes保存在這里,在執行的時候由下面的execute函數執行:
ZEND_API void execute(zend_op_array *op_array TSRMLS_DC)
{
// ... 循環執行op_array中的opcode或者執行其他op_array中的opcode
}
前面提到每條opcode都有一個opcode_handler_t的函數指針字段,用于執行該opcode,這里并沒有給沒有指定處理函數,那在執行的時候該由哪個函數來執行呢?更多信息請參考Zend虛擬機相關章節的詳細介紹。虛擬機相關章節的詳細介紹。
> PHP有三種方式來進行opcode的處理:CALL,SWITCH和GOTO,PHP默認使用CALL的方式,也就是函數調用的方式, 由于opcode執行是每個PHP程序頻繁需要進行的操作,可以使用SWITCH或者GOTO的方式來分發, 通常GOTO的效率相對會高一些,不過效率是否提高依賴于不同的CPU。
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- 第四節 小結
- 第二章 用戶代碼的執行
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- Apache模塊
- 嵌入式
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- 第三節 PHP腳本的執行
- 詞法分析和語法分析
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- opcode處理函數查找
- 第四節 小結
- 第三章 變量及數據類型
- 第一節 變量的結構和類型
- 哈希表(HashTable)
- PHP的哈希表實現
- 鏈表簡介
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- 第一節 函數的內部結構
- 函數的內部結構
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- 第二節 函數的定義,傳參及返回值
- 函數的定義
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- 第三節 PHP中的線程安全
- 第九章 錯誤和異常處理
- 第十章 輸出緩沖
- 第十六章 PHP語言特性的實現
- 第一節 循環語句
- foreach的實現
- 第二十章 怎么樣系列(how to)
- 附錄
- 附錄A PHP及Zend API
- 附錄B PHP的歷史
- 附錄C VLD擴展使用指南
- 附錄D 怎樣為PHP貢獻
- 附錄E phpt測試文件說明
- 附錄F PHP5.4新功能升級解析
- 附錄G:re2c中文手冊