第七節數據類型轉換 · 深入理解PHP內核

PHP是弱類型的動態語言，在前面的章節中我們已經介紹了PHP的變量都存放在一個名為ZVAL的容器中，ZVAL包含了變量的類型和各種類型變量的值。PHP中的變量不需要顯式的數據類型定義，可以給變量賦值任意類型的數據，PHP變量之間的數據類型轉換有兩種: 隱式和顯式轉換。 ## 隱式類型轉換[]() 隱式類型轉換也被稱為自動類型轉換，是指不需要程序員書寫代碼，由編程語言自動完成的類型轉換。在PHP中，我們經常遇到的隱式轉換有： 1．**直接的變量賦值操作** 在PHP中，直接對變量的賦值操作是隱式類型轉換最簡單的方式，也是我們最常見的一種方式，或許我們已經習以為常，從而沒有感覺到變量的變化。在直接賦值的操作中，變量的數據類型由賦予的值決定，即左值的數據類型由右值的數據類型決定。比如，當把一個字符串類型的數據賦值給變量時，不管該變量以前是什么類型的變量，此時該變量就是一個字符串類型的變量。看一段代碼： $string = "To love someone sincerely means to love all the people, to love the world and life, too."; $integer = 10; $string = $integer; 上面的代碼，當執行完第三行代碼，$string變量的類型就是一個整形了。通過VLD擴展可以查到第三次賦值操作的中間代碼及操作數的類型，再找到賦值的最后實現為**zend_assign_to_variable**函數。這在前面的小節中已經詳細介紹過了。我們這個例子是很簡單的一種賦值，在源碼中是直接將$string的ZVAL容器的指針指向$integer變量指向的指針，并將$integer的引用計數加1。這個操作在本質上改變了$string變量的內容，而原有的變量內容則被垃圾收集機制回收。關于賦值的具體細節，請返回[上一節(變量的賦值和銷毀)](#)查看。 2．**運算式結果對變量的賦值操作**我們常說的隱式類型轉換是將一個表達式的結果賦值給一個變量，在運算的過程中發生了隱式的類型轉換。這種類型轉換不僅僅在PHP語言，在其它眾多的語言中也有見到，這是我們常規意義上的隱式類型轉換。這種類型轉換又分為兩種情況： - 表達式的操作數為同一數據類型這種情況的作用以上面的直接變量的類型轉換是同一種情況，只是此時右值變成了表達式的運算結果。 - 表達式的操作數不為同的數據類型這種情況的類型轉換發生在表達式的運算符的計算過程中，在源碼中也就是發生在運行符的實現過程中。看一個字符串和整數的隱式數據類型轉換: <?php $a = 10; $b = 'a string '; ? [echo](http://www.php.net/echo) $a . $b; 上面例子中字符串連接操作就存在自動數據類型轉化，$a變量是數值類型，$b變量是字符串類型，這里$a變量就是隱式(自動)的轉換為字符串類型了。通常自動數據類型轉換發生在特定的操作上下文中，類似的還有求和操作"+"。具體的自動類型轉換方式和特定的操作有關。下面就以字符串連接操作為例說明隱式轉換的實現: 腳本執行的時候字符串的連接操作是通過Zend/zend_operators.c文件中的如下函數進行: ZEND_API int concat_function(zval *result, zval *op1, zval *op2 TSRMLS_DC) /* {{{ */ { zval op1_copy, op2_copy; int use_copy1 = 0, use_copy2 = 0; ? if (Z_TYPE_P(op1) != IS_STRING) { zend_make_printable_zval(op1, &op1_copy, &use_copy1); } if (Z_TYPE_P(op2) != IS_STRING) { zend_make_printable_zval(op2, &op2_copy, &use_copy2); } // 省略 } 可用看出如果字符串鏈接的兩個操作數如果不是字符串的話，則調用zend_make_printable_zval函數將操作數轉換為"printable_zval"也就是字符串。 ZEND_API void zend_make_printable_zval(zval *expr, zval *expr_copy, int *use_copy) { if (Z_TYPE_P(expr)==IS_STRING) { *use_copy = 0; return; } switch (Z_TYPE_P(expr)) { case IS_NULL: Z_STRLEN_P(expr_copy) = 0; Z_STRVAL_P(expr_copy) = STR_EMPTY_ALLOC(); break; case IS_BOOL: if (Z_LVAL_P(expr)) { Z_STRLEN_P(expr_copy) = 1; Z_STRVAL_P(expr_copy) = estrndup("1", 1); } else { Z_STRLEN_P(expr_copy) = 0; Z_STRVAL_P(expr_copy) = STR_EMPTY_ALLOC(); } break; case IS_RESOURCE: // ...省略 case IS_ARRAY: Z_STRLEN_P(expr_copy) = sizeof("Array") - 1; Z_STRVAL_P(expr_copy) = estrndup("Array", Z_STRLEN_P(expr_copy)); break; case IS_OBJECT: // ... 省略 case IS_DOUBLE: *expr_copy = *expr; zval_copy_ctor(expr_copy); zend_locale_sprintf_double(expr_copy ZEND_FILE_LINE_CC); break; default: *expr_copy = *expr; zval_copy_ctor(expr_copy); convert_to_string(expr_copy); break; } Z_TYPE_P(expr_copy) = IS_STRING; *use_copy = 1; } 這個函數根據不同的變量類型來返回不同的字符串類型，例如BOOL類型的數據返回0和1，數組只是簡單的返回Array等等，類似其他類型的數據轉換也是類型，都是根據操作數的不同類型的轉換為相應的目標類型。在表達式計算完成后，表達式最后會有一個結果，這個結果的數據類型就是整個表達式的數據類型。當執行賦值操作時，如果再有數據類型的轉換發生，則是直接變量賦值的數據類型轉換了。 ## 顯式類型轉換(強制類型轉換)[]() 在前面介紹了隱式類型轉換，在我們的日常編碼過程也會小心的使用這種轉換，這種不可見的操作可能與我們想象中的不一樣，如整形和浮點數之間的轉換。當我們是一定需要某個數據類型的變量時，可以使用強制的數據類型轉換，這樣在代碼的可讀性等方面都會好些。在PHP中的強制類型轉換和C中的非常像: <?php $double = 20.10; [echo](http://www.php.net/echo) (int)$double; PHP中允許的強制類型有: - (int), (integer) 轉換為整型 - (bool), (boolean) 轉換為布爾類型 - (float), (double) 轉換為浮點類型 - (string) 轉換為字符串 - (array) 轉換為數組 - (object) 轉換為對象 - (unset) 轉換為NULL 在Zend/zend_operators.c中實現了轉換為這些目標類型的實現函數convert_to_*系列函數，讀者自行查看這些函數即可，這些數據類型轉換類型中有一個我們比較少見的unset類型轉換: ZEND_API void convert_to_null(zval *op) /* {{{ */ { if (Z_TYPE_P(op) == IS_OBJECT) { if (Z_OBJ_HT_P(op)->cast_object) { zval *org; TSRMLS_FETCH(); ? ALLOC_ZVAL(org); *org = *op; if (Z_OBJ_HT_P(op)->cast_object(org, op, IS_NULL TSRMLS_CC) == SUCCESS) { zval_dtor(org); return; } *op = *org; FREE_ZVAL(org); } } ? zval_dtor(op); Z_TYPE_P(op) = IS_NULL; } 轉換為NULL非常簡單，對變量進行析構操作，然后將數據類型設為IS_NULL即可。可能讀者會好奇(unset)$a和unset($a)這兩者有沒有關系，其實并沒有關系，前者是將變量$a的類型變為NULL，這只是一個類型的變化，而后者是將這個變量釋放，釋放后當前作用域內該變量就不存在了。除了上面提到的與C語言很像，在其它語言中也經常見到的強制數據轉換，PHP中有一個極具PHP特色的強制類型轉換。PHP的標準擴展中提供了兩個有用的方法settype()以及gettype()方法，前者可以動態的改變變量的數據類型，gettype()方法則是返回變量的數據類型。在ext/standard/type.c文件中找到settype的實現源碼： PHP_FUNCTION(settype) { zval **var; char *type; int type_len = 0; ? if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC, "Zs", &var, &type, &type_len) == FAILURE) { return; } ? if (!strcasecmp(type, "integer")) { convert_to_long(*var); } else if (!strcasecmp(type, "int")) { convert_to_long(*var); } else if (!strcasecmp(type, "float")) { convert_to_double(*var); } else if (!strcasecmp(type, "double")) { /* deprecated */ convert_to_double(*var); } else if (!strcasecmp(type, "string")) { convert_to_string(*var); } else if (!strcasecmp(type, "array")) { convert_to_array(*var); } else if (!strcasecmp(type, "object")) { convert_to_object(*var); } else if (!strcasecmp(type, "bool")) { convert_to_boolean(*var); } else if (!strcasecmp(type, "boolean")) { convert_to_boolean(*var); } else if (!strcasecmp(type, "null")) { convert_to_null(*var); } else if (!strcasecmp(type, "resource")) { php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_WARNING, "Cannot convert to resource type"); RETURN_FALSE; } else { php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_WARNING, "Invalid type"); RETURN_FALSE; } RETVAL_TRUE; } 這個極具PHP特色的強制類型轉換就是這個函數，而這個函數是作為一個代理方法存在，具體的轉換規則由各個類型的處理函數處理，不管是自動還是強制類型轉換，最終都會調用這些內部轉換方法，這和前面的強制類型轉換在本質上是一樣的。