## 4.2 選擇結構 程序并不都是順序執行的，選擇結構用于判斷給定的條件，根據判斷的結果來控制程序的流程。PHP中通過if、elseif、else和switch語句實現條件控制。這一節我們就分析下PHP中兩種條件語句的具體實現。 ### 4.2.1 if語句 If語句用法： ```php if(Condition1){ Statement1; }elseif(Condition2){ Statement2; }else{ Statement3; } ``` IF語句有兩部分組成：condition(條件)、statement(聲明)，每個條件分支對應一組這樣的組合，其中最后的else比較特殊，它沒有條件，編譯時也是按照這個邏輯編譯為一組組的condition和statement，其具體的語法規則如下： ```c if_stmt: if_stmt_without_else %prec T_NOELSE { $$ = $1; } | if_stmt_without_else T_ELSE statement { $$ = zend_ast_list_add($1, zend_ast_create(ZEND_AST_IF_ELEM, NULL, $3)); } ; if_stmt_without_else: T_IF '(' expr ')' statement { $$ = zend_ast_create_list(1, ZEND_AST_IF, zend_ast_create(ZEND_AST_IF_ELEM, $3, $5)); } | if_stmt_without_else T_ELSEIF '(' expr ')' statement { $$ = zend_ast_list_add($1, zend_ast_create(ZEND_AST_IF_ELEM, $4, $6)); } ; ``` 從上面的語法規則可以看出，編譯if語句時首先會創建一個`ZEND_AST_IF`的節點，這個節點是一個list，用于保存各個分支的condition、statement，編譯每個分支時將創建一個`ZEND_AST_IF_ELEM`的節點，它有兩個子節點，分別用來記錄：condition、statement，然后把這個節點插入到`ZEND_AST_IF`下，最終生成的AST：  編譯opcode時順序編譯每個分支的condition、statement即可，編譯過程大致如下： * __(1)__ 編譯當前分支的condition語句，這里可能會有多個條件，但最終會歸并為一個true/false的結果； * __(2)__ 編譯完condition后編譯一條ZEND_JMPZ的opcode，這條opcode用來判斷當前condition最終為true還是false，如果當前condition成立直接繼續執行本組statement即可，無需進行跳轉，但是如果不成立就需要跳過本組的statement，所以這條opcode還需要知道該往下跳過多少條opcode，而跳過的這些opcode就是本組的statement，因此這個值需要在編譯完本組statement后才能確定，現在還無法確定； * __(3)__ 編譯當前分支的statement列表，其節點類型ZEND_AST_STMT_LIST，就是普通語句的編譯； * __(4)__ 編譯完statement后編譯一條ZEND_JMP的opcode，這條opcode是當condition成立執行完本組statement時跳出if的，因為當前分支既然條件成立就不需要再跳到其他分支，執行完當前分支的statement后將直接跳出if，所以ZEND_JMP需要知道該往下跳過多少opcode，而跳過的這些opcode是后面所有分支的opcode數，只有編譯完全部分支后才能確定； * __(5)__ 編譯完statement后再設置步驟(2)中條件不成立時ZEND_JMPZ應該跳過的opcode數； * __(6)__ 重復上面的過程依次編譯后面的condition、statement，編譯完全部分支后再設置各分支在步驟(4)中ZEND_JMP跳出if的opcode位置。 具體的編譯過程在`zend_compile_if()`中，過程比較清晰: ```c void zend_compile_if(zend_ast *ast) { zend_ast_list *list = zend_ast_get_list(ast); uint32_t i; uint32_t *jmp_opnums = NULL; //用來保存每個分支在步驟(4)中的ZEND_JMP opcode if (list->children > 1) { jmp_opnums = safe_emalloc(sizeof(uint32_t), list->children - 1, 0); } //依次編譯各個分支 for (i = 0; i < list->children; ++i) { zend_ast *elem_ast = list->child[i]; zend_ast *cond_ast = elem_ast->child[0]; //條件 zend_ast *stmt_ast = elem_ast->child[1]; //聲明 znode cond_node; uint32_t opnum_jmpz; if (cond_ast) { //編譯condition zend_compile_expr(&cond_node, cond_ast); //編譯condition跳轉opcode：ZEND_JMPZ opnum_jmpz = zend_emit_cond_jump(ZEND_JMPZ, &cond_node, 0); } //編譯statement zend_compile_stmt(stmt_ast); //編譯statement執行完后跳出if的opcode：ZEND_JMP(最后一個分支無需這條opcode) if (i != list->children - 1) { jmp_opnums[i] = zend_emit_jump(0); } if (cond_ast) { //設置ZEND_JMPZ跳過opcode數 zend_update_jump_target_to_next(opnum_jmpz); } } if (list->children > 1) { //設置前面各分支statement執行完后應跳轉的位置 for (i = 0; i < list->children - 1; ++i) { zend_update_jump_target_to_next(jmp_opnums[i]); //設置每組stmt最后一條jmp跳轉為if外 } efree(jmp_opnums); } } ``` 最終if語句編譯后基本是這樣的結構：  執行時依次判斷各分支條件是否成立，成立則執行當前分支statement，執行完后跳到if外語句；不成立則調到下一分支繼續判斷是否成立，以此類推。不管各分支條件有幾個，其最終都會歸并為一個結果，也就是每個分支只需要判斷最終的條件值是否為true即可，而多個條件計算得到最終值的過程就是普通的邏輯運算。 > __Note:__ 注意elseif與else if，上面介紹的是elseif的編譯，而else if則實際相當于嵌套了一個if，也就是說一個if的分支中包含了另外一個if，在編譯、執行的過程中這兩個是有差別的。 ### 4.2.2 switch語句 switch語句與if類似，都是條件語句，很多時候需要將一個變量或者表達式與不同的值進行比較，根據不同的值執行不同的代碼，這種場景下用if、switch都可以實現，但switch相對更加直觀。 switch語法： ```php switch(expression){ case value1: statement1; case value2: statement2; ... default: statementn; } ``` 這里并沒有將break加入到switch的語法中，因為嚴格意義上break并不是switch的一部分，break屬于另外一類單獨的語法：中斷語法，PHP中如果沒有在switch中加break則執行時會從命中的那個case開始一直執行到結束，這與很多其它的語言不同(比如：golang)。 從switch的語法可以看出，switch主要包含兩部分：expression、case list，case list包含多個case，每個case包含value、statement兩部分。expression是一個表達式，但它將在case對比前執行，所以switch最終執行時就是拿expression的值逐個與case的value比較，如果相等則從命中case的statement開始向下執行。 下面看下switch的語法規則： ```c statement: ... | T_SWITCH '(' expr ')' switch_case_list { $$ = zend_ast_create(ZEND_AST_SWITCH, $3, $5); } ... ; switch_case_list: '{' case_list '}' { $$ = $2; } | '{' ';' case_list '}' { $$ = $3; } | ':' case_list T_ENDSWITCH ';' { $$ = $2; } | ':' ';' case_list T_ENDSWITCH ';' { $$ = $3; } ; case_list: /* empty */ { $$ = zend_ast_create_list(0, ZEND_AST_SWITCH_LIST); } | case_list T_CASE expr case_separator inner_statement_list { $$ = zend_ast_list_add($1, zend_ast_create(ZEND_AST_SWITCH_CASE, $3, $5)); } | case_list T_DEFAULT case_separator inner_statement_list { $$ = zend_ast_list_add($1, zend_ast_create(ZEND_AST_SWITCH_CASE, NULL, $4)); } ; case_separator: ':' | ';' ; ``` 從語法解析規則可以看出，switch最終被解析為一個`ZEND_AST_SWITCH`節點，這個節點主要包含兩個子節點：expression、case list，其中expression節點比較簡單，case list節點對應一個`ZEND_AST_SWITCH_LIST`節點，這個節點是一個list，有多個case子節點，每個case節點對應一個`ZEND_AST_SWITCH_CASE`節點，包括value（或expr）、statement兩個子節點，生成的AST如下：  與if不同，switch不會像if那樣依次把每個分支編譯為一組組的condition、statement，而是會先編譯全部case的value表達式，再編譯全部case的statement，編譯過程大致如下： * (1)首先編譯expression，其最終將得到一個固定的value； * (2)依次編譯每個case的value，如果value是一個表達式則編譯expression，與(1)相同，執行時其最終也是一個固定的value，每個case編譯一條ZEND_CASE的opcode，除了這條opcode還會編譯出一條ZEND_JMPNZ的opcode，這條opcode用來跳到當前case的statement的開始位置，但是statement在這時還未編譯，所以ZEND_JMPNZ的跳轉值暫不確定； * (3)編譯完全部case的value后接著從頭開始編譯每個case的statement，編譯前首先設置步驟(2)中ZEND_JMPNZ的跳轉值為當前statement起始位置。 具體編譯過程在`zend_compile_switch()`中，這里不再展開，編譯后的基本結構如下：  執行時首先如果switch的是一個表達式則會首先執行表達式的語句，然后再拿最終的結果逐個與case的值比較，如果case也是一個表達式則也先執行表達式，執行完再與switch的值比較，比較結果如果為true則跳到當前case的statement位置開始順序執行，如果結果為false則繼續向下執行，與下一個case比較，以此類推。 > __Note:__ > > __(1)__ case不管是表達式還是固定的值其最終比較時是一樣的，如果是表達式則將其執行完以后再作比較，也就是說switch并不支持case多個值的用法，比如：case value1 || value2 : statement，這么寫首先是會執行(value1 || value2)，然后把結果與switch的值比較，并不是指switch的值等于value1或value2，這個地方一定要注意，如果想命中多個value只能寫到不同case下 > > __(2)__ switch的value與case的value比較用的是"=="，而不是"==="