PHP中局部变量分配在zend_execute_data结构上,每次执行zend_op_array都会生成一个新的zend_execute_data,局部变量在执行之初分配,然后在执行结束时释放,这是局部变量的生命周期,而局部变量中有一种特殊的类型:静态变量,它们不会在函数执行完后释放,当程序执行离开函数域时静态变量的值被保留下来,下次执行时仍然可以使用之前的值。
PHP中的静态变量通过static
关键词创建:
function my_func(){
static $count = 4;
$count++;
echo $count,"\n";
}
my_func();
my_func();
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静态变量既然不会随执行的结束而释放,那么很容易想到它的保存位置:zend_op_array->static_variables
,这是一个哈希表,所以PHP中的静态变量与普通局部变量不同,它们没有分配在执行空间zend_execute_data上,而是以哈希表的形式保存在zend_op_array中。
静态变量只会初始化一次,注意:它的初始化发生在编译阶段而不是执行阶段,上面这个例子中:
static $count = 4;
是在编译阶段发现定义了一个静态变量,然后插进了zend_op_array->static_variables中,并不是执行的时候把static_variables中的值修改为4,所以上面执行的时候会输出5、6,再次执行并没有重置静态变量的值。这个特性也意味着静态变量初始的值不能是变量,比如:
static $count = $xxx;
这样定义将会报错。
局部变量通过编译时确定的编号进行读写操作,而静态变量通过哈希表保存,这就使得其不能像普通变量那样有一个固定的编号,有一种可能是通过变量名索引的,那么究竟是否如此呢?我们分析下其编译过程。
静态变量编译的语法规则:
statement:
...
| T_STATIC static_var_list ';' { $$ = $2; }
...
;
static_var_list:
static_var_list ',' static_var { $$ = zend_ast_list_add($1, $3); }
| static_var { $$ = zend_ast_create_list(1, ZEND_AST_STMT_LIST, $1); }
;
static_var:
T_VARIABLE { $$ = zend_ast_create(ZEND_AST_STATIC, $1, NULL); }
| T_VARIABLE '=' expr { $$ = zend_ast_create(ZEND_AST_STATIC, $1, $3); }
;
语法解析后生成了一个ZEND_AST_STATIC
语法树节点,接着再看下这个节点编译为opcode的过程:zend_compile_static_var。
void zend_compile_static_var(zend_ast *ast)
{
zend_ast *var_ast = ast->child[0];
zend_ast *value_ast = ast->child[1];
zval value_zv;
if (value_ast) {
//定义了初始值
zend_const_expr_to_zval(&value_zv, value_ast);
} else {
//无初始值
ZVAL_NULL(&value_zv);
}
zend_compile_static_var_common(var_ast, &value_zv, 1);
}
这里首先对初始化值进行编译,最终得到一个固定值,然后调用:zend_compile_static_var_common()
处理,首先判断当前编译的zend_op_array->static_variables
是否已创建,未创建则分配一个HashTable,接着将定义的静态变量插入:
//zend_compile_static_var_common():
if (!CG(active_op_array)->static_variables) {
ALLOC_HASHTABLE(CG(active_op_array)->static_variables);
zend_hash_init(CG(active_op_array)->static_variables, 8, NULL, ZVAL_PTR_DTOR, 0);
}
//插入静态变量
zend_hash_update(CG(active_op_array)->static_variables, Z_STR(var_node.u.constant), value);
插入静态变量哈希表后并没有完成,接下来还有一个重要操作:
//生成一条ZEND_FETCH_W的opcode
opline = zend_emit_op(&result, by_ref ? ZEND_FETCH_W : ZEND_FETCH_R, &var_node, NULL);
opline->extended_value = ZEND_FETCH_STATIC;
if (by_ref) {
zend_ast *fetch_ast = zend_ast_create(ZEND_AST_VAR, var_ast);
//生成一条ZEND_ASSIGN_REF的opcode
zend_emit_assign_ref_znode(fetch_ast, &result);
}
后面生成了两条opcode:
- ZEND_FETCH_W: 这条opcode对应的操作是创建一个IS_INDIRECT类型的zval,指向static_variables中对应静态变量的zval
- ZEND_ASSIGN_REF: 它的操作是引用赋值,即将一个引用赋值给CV变量
通过上面两条opcode可以确定静态变量的读写过程:首先根据变量名在static_variables中取出对应的zval,然后将它修改为引用类型并赋值给局部变量,也就是说static $count = 4;
包含了两个操作,严格的将$count
并不是真正的静态变量,它只是一个指向静态变量的局部变量,执行时实际操作是:$count = & static_variables["count"];
。上面例子$count与static_variables["count"]间的关系如图所示。