## 4.4 中斷及跳轉 PHP中的中斷及跳轉語句主要有break、continue、goto，這幾種語句的實現基礎都是跳轉。 ### 4.4.1 break與continue break用于結束當前for、foreach、while、do-while 或者 switch 結構的執行；continue用于跳過本次循環中剩余代碼，進行下一輪循環。break、continue是非常相像的，它們都可以接受一個可選數字參數來決定跳過的循環層數，兩者的不同點在于break是跳到循環結束的位置，而continue是跳到循環判斷條件的位置，本質在于跳轉位置的不同。 break、continue的實現稍微有些復雜，下面具體介紹下其編譯過程。 上一節我們已經介紹過循環語句的編譯，其中在各種循環編譯過程中有兩個特殊操作：zend_begin_loop()、zend_end_loop()，分別在循環編譯前以及編譯后調用，這兩步操作就是為break、continue服務的。 在每層循環編譯時都會創建一個`zend_brk_cont_element`的結構： ```c typedef struct _zend_brk_cont_element { int start; int cont; int brk; int parent; } zend_brk_cont_element; ``` cont記錄的是當前循環判斷條件opcode起始位置，brk記錄的是當前循環結束的位置，parent記錄的是父層循環`zend_brk_cont_element`結構的存儲位置，也就是說多層嵌套循環會生成一個`zend_brk_cont_element`的鏈表，每層循環編譯結束時更新自己的`zend_brk_cont_element`結構，所以break、continue的處理過程實際就是根據跳出的層級索引到那一層的`zend_brk_cont_element`結構，然后得到它的cont、brk進行相應的opcode跳轉。 各循環的`zend_brk_cont_element`結構保存在`zend_op_array->brk_cont_array`數組中，編譯各循環時依次申請一個`zend_brk_cont_element`，`zend_op_array->last_brk_cont`記錄此數組第一個可用位置，每申請一個元素last_brk_cont就相應的增加1，然后將數組擴容，parent記錄的就是父層循環結構在該數組中的存儲位置。 ```c zend_brk_cont_element *get_next_brk_cont_element(zend_op_array *op_array) { op_array->last_brk_cont++; op_array->brk_cont_array = erealloc(op_array->brk_cont_array, sizeof(zend_brk_cont_element)*op_array->last_brk_cont); return &op_array->brk_cont_array[op_array->last_brk_cont-1]; } ``` 示例： ```php $i = 0; while(1){ while(1){ if($i > 10){ break 2; } ++$i } } ``` 循環編譯完以后對應的內存結構：  介紹完編譯循環結構時為break、continue做的準備，接下來我們具體分析下break、continue的編譯。 有了前面的準備，break、continue的編譯過程就比較簡單了，主要就是各生成一條臨時opcode：ZEND_BRK、ZEND_CONT，這條opcode記錄著兩個重要信息： * __op1:__ 記錄著當前循環`zend_brk_cont_element`結構的存儲位置(在循環編譯過程中CG(context).current_brk_cont記錄著當前循環zend_brk_cont_element的位置) * __op2:__ 記錄著要跳出循環的層級，如果break/continue沒有加數字，則默認為1 ```c void zend_compile_break_continue(zend_ast *ast) { zend_ast *depth_ast = ast->child[0]; zend_op *opline; int depth; if (depth_ast) { zval *depth_zv; ... depth = Z_LVAL_P(depth_zv); } else { depth = 1; } ... //生成opcode opline = zend_emit_op(NULL, ast->kind == ZEND_AST_BREAK ? ZEND_BRK : ZEND_CONT, NULL, NULL); opline->op1.num = CG(context).current_brk_cont; //break、continue所在循環層 opline->op2.num = depth; //要跳出的層數 } ``` `zend_compile_break_continue()`到這一步完成整個break、continue的編譯還沒有完成，因為`CG(active_op_array)->brk_cont_array`這個數組只是編譯期間使用的一個臨時結構，break、continue編譯生成的opcode：ZEND_BRK、ZEND_CONT并不是運行時直接執行的，這條opcode在整個腳本編譯完成后、執行前被優化為 __ZEND_JMP__ ，這個操作在`pass_two()`中完成，關于這個過程在《3.1.2.2 AST->zend_op_array》一節曾經介紹過。 ```c ZEND_API zend_op_array *compile_file(zend_file_handle *file_handle, int type) { //語法解析 zendparse(); //AST->opcodes zend_compile_top_stmt(CG(ast)); pass_two(op_array); ... } ``` ```c ZEND_API int pass_two(zend_op_array *op_array) { ... opline = op_array->opcodes; end = opline + op_array->last; while (opline < end) { switch (opline->opcode) { ... case ZEND_BRK: case ZEND_CONT: { //計算跳轉位置 uint32_t jmp_target = zend_get_brk_cont_target(op_array, opline); ... //將opcode修改為ZEND_JMP opline->opcode = ZEND_JMP; opline->op1.opline_num = jmp_target; opline->op2.num = 0; //將絕對跳轉opcode位置修改為相對當前opcode的位置 ZEND_PASS_TWO_UPDATE_JMP_TARGET(op_array, opline, opline->op1); } break; ... } } op_array->fn_flags |= ZEND_ACC_DONE_PASS_TWO; return 0; } ``` 從上面的過程可以看出，如果opcode為：ZEND_BRK或ZEND_CONT則統一設置opcode為`ZEND_JMP`，新opcode的op1記錄的是break、continue跳到opcode的位置，這個值根據編譯期間的`zend_brk_cont_element`計算得到，首先從op1、op2取出break、continue所在循環的zend_brk_cont_element結構以及要跳過的層級，然后根據`zend_brk_cont_element.parent`及層級數找到具體要跳出層的`zend_brk_cont_element`結構，從這個結構中獲得那層循環判斷條件及循環結束的opcode的位置。 ```c static uint32_t zend_get_brk_cont_target(const zend_op_array *op_array, const zend_op *opline) { int nest_levels = opline->op2.num; //跳出的層級：break n; int array_offset = opline->op1.num;//break、continue所屬循環zend_brk_cont_element的存儲下標 zend_brk_cont_element *jmp_to; do { //從break/continue所在循環層開始 jmp_to = &op_array->brk_cont_array[array_offset]; if (nest_levels > 1) { //如果還沒到要跳出的層數則接著跳到上層 array_offset = jmp_to->parent; } } while (--nest_levels > 0); return opline->opcode == ZEND_BRK ? jmp_to->brk : jmp_to->cont; } ``` 上面那個例子最終執行前的opcode如下圖：  執行時直接跳到對應的opcode位置即可。 > __Note:__ > > 在多層循環中break、continue直接根據層級數字跳轉很不方便，這點PHP可以借鑒Golang的語法:break/continue + LABEL，支持按標簽break、continue，根據上一節及本節介紹的內容這一個實現起來并不復雜，有興趣的可以思考下如何實現。 ### 4.4.2 goto goto 操作符可以用來跳轉到程序中的另一位置。該目標位置可以用目標名稱加上冒號來標記，而跳轉指令是 goto 之后接上目標位置的標記。PHP 中的 goto 有一定限制，目標位置只能位于同一個文件和作用域，也就是說無法跳出一個函數或類方法，也無法跳入到另一個函數，可以跳出循環但無法跳入循環(可以在同一層循環中跳轉)，多層循環中通常會用goto代替多層break。 goto語法： ```php goto LABEL; LABEL: statement; ``` goto與label需要組合使用，其實現與break、continue類似，最終也是被優化為`ZEND_JMP`，首先看下定義一個label時都有哪些操作： ```c statement: ... | T_STRING ':' { $$ = zend_ast_create(ZEND_AST_LABEL, $1); } ; ``` label的編譯過程非常簡單，與循環結構的編譯類似，編譯時會把label插入`CG(context).labels`哈希表中，key就是label名稱，value是一個`zend_label`結構： ```c typedef struct _zend_label { int brk_cont; //當前label所在循環 uint32_t opline_num; //下一條opcode位置 } zend_label; ``` brk_cont用于記錄當前label所在的循環，這個值就是上面介紹的每個循環在`zend_op_array->brk_cont_array`數組中的位置；opline_num比較容易理解，就是label下面第一條opcode的位置。到這里你應該能猜得到goto的工作過程了，首先根據label名稱在`CG(context).labels`查找到跳轉label的`zend_label`結構，然后jmp到`zend_label.opline_num`的位置，brk_cont的作用是用來判斷是不是goto到了另一層循環中去。label具體的編譯過程： ```c void zend_compile_label(zend_ast *ast) { zend_string *label = zend_ast_get_str(ast->child[0]); zend_label dest; //編譯時會將label插入CG(context).labels哈希表 if (!CG(context).labels) { ALLOC_HASHTABLE(CG(context).labels); zend_hash_init(CG(context).labels, 8, NULL, label_ptr_dtor, 0); } //設置label信息：當前所在循環、下一條opcode編號 dest.brk_cont = CG(context).current_brk_cont; dest.opline_num = get_next_op_number(CG(active_op_array)); if (!zend_hash_add_mem(CG(context).labels, label, &dest, sizeof(zend_label))) { zend_error_noreturn(E_COMPILE_ERROR, "Label '%s' already defined", ZSTR_VAL(label)); } } ``` goto的編譯過程： ```c void zend_compile_goto(zend_ast *ast) { zend_ast *label_ast = ast->child[0]; znode label_node; zend_op *opline; uint32_t opnum_start = get_next_op_number(CG(active_op_array)); zend_compile_expr(&label_node, label_ast); //如果當前在一個循環內則有的情況下是不能簡單跳出循環的 zend_handle_loops_and_finally(); //編譯一條臨時opcode：ZEND_GOTO opline = zend_emit_op(NULL, ZEND_GOTO, NULL, &label_node); opline->op1.num = get_next_op_number(CG(active_op_array)) - opnum_start - 1; opline->extended_value = CG(context).current_brk_cont; } ``` goto初步被編譯為`ZEND_GOTO`，其中label名稱保存在op2，extended_value記錄的是goto所在循環，如果沒有在循環中這個值就等于-1，op1比較特殊，從上面編譯的過程分析，它的值等于goto之間的opcode數，goto只編譯了一條`ZEND_GOTO`哪來的其他opcode呢？這種情況就是goto在一個循環中，上一節介紹的循環結構中有一個比較特殊：foreach，它在遍歷前會新生成一個zval用于遍歷，這個zval是在循環結束時才被釋放，假如foreach循環體中執行了goto，直接像普通跳轉一樣跳到了別的位置，那么這個zval就無法釋放了，所以這種情況下在goto跳轉前需要先執行這些收尾的opcode，這些opcode就是上面`zend_handle_loops_and_finally()`編譯的，具體的細節這里不再展開，有興趣的可以仔細研究下foreach編譯時`zend_begin_loop()`的特殊處理。 后面的處理就與break、continue一樣了，在`pass_two()`中`ZEND_GOTO`被重置為`ZEND_JMP`，具體的處理過程在`zend_resolve_goto_label()`，比較簡單，不再贅述。