PHP HASH表

 

在PHP中,所有的資料 無論變數,常量,類,屬性 都用Hash表來實現.

先要說說 HASH表

 

  1. typedef struct bucket { 
  2.         ulong h;                                                /* Used for numeric indexing */ 
  3.         uint nKeyLength; //key長度 
  4.         void *pData; //指向 Bucke儲存的資料 指標 
  5.         void *pDataPtr; //指標資料 
  6.         struct bucket *pListNext; //下一個元素指標 
  7.         struct bucket *pListLast;//上一個元素指標 
  8.         struct bucket *pNext; 
  9.         struct bucket *pLast; 
  10.         char arKey[1]; /* Must be last element */ 
  11. } Bucket; 
  12. typedef struct _hashtable { 
  13.         uint nTableSize;//HashTable的大小 
  14.         uint nTableMask;//等於nTableSize-1 
  15.         uint nNumOfElements;//物件個數 
  16.         ulong nNextFreeElement;//指向下一個空元素位置 nTableSize+1 
  17.         Bucket *pInternalPointer;       /* Used for element traversal *///儲存當前遍歷的指標 
  18.         Bucket *pListHead;//頭元素指標 
  19.         Bucket *pListTail;//尾元素指標 
  20.         Bucket **arBuckets;//儲存hash陣列資料 
  21.         dtor_func_t pDestructor;//類似於解構函式 
  22.         zend_bool persistent;//用哪種方法分配記憶體空間 PHP統一管理記憶體還是用普通的malloc 
  23.         unsigned char nApplyCount;//當前hash bucket被訪問的次數,是否遍歷過資料,防止無限遞迴迴圈 
  24.         zend_bool bApplyProtection; 
  25. #if ZEND_DEBUG 
  26.         int inconsistent; 
  27. #endif 
  28. } HashTable; 

我們結合 HASH表初始化函式來說

 

  1. ZEND_API int _zend_hash_init(HashTable *ht, uint nSize, hash_func_t pHashFunction, dtor_func_t pDestructor, zend_bool persistent ZEND_FILE_LINE_DC) 
  2. { 
  3.  uint i = 3; 
  4.  Bucket **tmp; 
  5.   
  6. SET_INCONSISTENT(HT_OK); 
  7.   
  8.  if (nSize >= 0x80000000) { //HASH表大小大於0x8則初始化為0x8 
  9.        /* prevent overflow */ 
  10.        ht->nTableSize = 0x80000000; 
  11.  } else { 
  12.        while ((1U << i) < nSize) { //調整為 2的n次方          i++;        }        ht->nTableSize = 1 << i;//HASH bucket大小   為 2的i次方  i=3 ,nTableSize最小值為8 
  13.  } 
  14. //為了提高計算效率，系統自動會將nTableSize調整到最小一個不小於nTableSize的2的整數次方。也就是說，如果在初始化HashTable時指定一個nTableSize不是2的整數次方，系統將會自動調整nTableSize的值 <!--EndFragment--> 
  15.   
  16.  ht->nTableMask = ht->nTableSize - 1; 
  17.  ht->pDestructor = pDestructor;//一個函式指標,當HashTable發生增,刪,改時呼叫 
  18.  ht->arBuckets = NULL; 
  19.  ht->pListHead = NULL; 
  20.  ht->pListTail = NULL; 
  21.  ht->nNumOfElements = 0; 
  22.  ht->nNextFreeElement = 0; 
  23.  ht->pInternalPointer = NULL; 
  24.  ht->persistent = persistent;//如果persisient為TRUE，則使用作業系統本身的記憶體分配函式為Bucket分配記憶體，否則使用PHP的記憶體分配函式 
  25.  ht->nApplyCount = 0; 
  26.  ht->bApplyProtection = 1; 
  27.   
  28.  /* Uses ecalloc() so that Bucket* == NULL */ 
  29.  if (persistent) {  //作業系統本身記憶體分配方式分配記憶體,calloc分配記憶體後自動初始化為0 
  30.  tmp = (Bucket **) calloc(ht->nTableSize, sizeof(Bucket *)); 
  31.  if (!tmp) { 
  32.  return FAILURE; 
  33.  } 
  34.  ht->arBuckets = tmp; 
  35.  } else {//用PHP的記憶體管理機制分配記憶體 
  36.  tmp = (Bucket **) ecalloc_rel(ht->nTableSize, sizeof(Bucket *)); 
  37.  if (tmp) { 
  38.  ht->arBuckets = tmp; 
  39.  } 
  40.  } 
  41. //自動申請一塊記憶體給arBuckets,該記憶體大小等於 nTableSize 
  42. return SUCCESS; 
  43. } 

 

    在讀原始碼的時候 ,經常會看到 EG,PG,CG這樣的巨集

CG是 compile_global的簡寫

EG是excutor_global的簡寫

G就是全域性變數的意思

我們就以EG巨集為例

 

  1. #ifdef ZTS 
  2. # define EG(v) TSRMG(executor_globals_id, zend_executor_globals *, v) 
  3. #else 
  4. # define EG(v) (executor_globals.v) 
  5. extern ZEND_API zend_executor_globals executor_globals; 
  6. #endif 

 

很簡單 只是一個獲取全域性變數的巨集

那麼我們看看 zend_executor_globals這個結構體

在/Zend/zend.h裡面定義

typedef struct _zend_executor_globals zend_executor_globals;

是一個 _zend_executor_globals的別名

同一個檔案裡找到它

PHP的所有 區域性變數,全域性變數,函式,類的 Hash表 都在這裡定義了

 

  1. struct _zend_executor_globals { 
  2. zval **return_value_ptr_ptr; 
  3.   
  4. zval uninitialized_zval; 
  5. zval *uninitialized_zval_ptr; 
  6.   
  7. zval error_zval; 
  8. zval *error_zval_ptr; 
  9.   
  10. zend_ptr_stack arg_types_stack; 
  11.   
  12. /* symbol table cache */ 
  13. HashTable *symtable_cache[SYMTABLE_CACHE_SIZE]; 
  14. HashTable **symtable_cache_limit; 
  15. HashTable **symtable_cache_ptr; 
  16.   
  17. zend_op **opline_ptr; 
  18.   
  19. HashTable *active_symbol_table;  //區域性變數 
  20. HashTable symbol_table; /* main symbol table */ //全域性變數 
  21.   
  22. HashTable included_files; /* files already included */ //include的檔案 
  23.   
  24. JMP_BUF *bailout; 
  25.   
  26. int error_reporting; 
  27. int orig_error_reporting; 
  28. int exit_status; 
  29.   
  30. zend_op_array *active_op_array; 
  31.   
  32. HashTable *function_table; /* function symbol table */ //函式表 
  33. HashTable *class_table; /* class table */ //類表 
  34. HashTable *zend_constants; /* constants table */ //常量表 
  35.   
  36. zend_class_entry *scope; 
  37. zend_class_entry *called_scope; /* Scope of the calling class */ 
  38.   
  39. zval *This; 
  40.   
  41. long precision; 
  42.   
  43. int ticks_count; 
  44.   
  45. zend_bool in_execution; 
  46. HashTable *in_autoload; 
  47. zend_function *autoload_func; 
  48. zend_bool full_tables_cleanup; 
  49.   
  50. /* for extended information support */ 
  51. zend_bool no_extensions; 
  52.   
  53. #ifdef ZEND_WIN32 
  54. zend_bool timed_out; 
  55. OSVERSIONINFOEX windows_version_info; 
  56. #endif 
  57.   
  58. HashTable regular_list; 
  59. HashTable persistent_list; 
  60.   
  61. zend_vm_stack argument_stack; 
  62.   
  63. int user_error_handler_error_reporting; 
  64. zval *user_error_handler; 
  65. zval *user_exception_handler; 
  66. zend_stack user_error_handlers_error_reporting; 
  67. zend_ptr_stack user_error_handlers; 
  68. zend_ptr_stack user_exception_handlers; 
  69.   
  70. zend_error_handling_t error_handling; 
  71. zend_class_entry *exception_class; 
  72.   
  73. /* timeout support */ 
  74. int timeout_seconds; 
  75.   
  76. int lambda_count; 
  77.   
  78. HashTable *ini_directives; 
  79. HashTable *modified_ini_directives; 
  80.   
  81. zend_objects_store objects_store; 
  82. zval *exception, *prev_exception; 
  83. zend_op *opline_before_exception; 
  84. zend_op exception_op[3]; 
  85.   
  86. struct _zend_execute_data *current_execute_data; 
  87.   
  88. struct _zend_module_entry *current_module; 
  89.   
  90. zend_property_info std_property_info; 
  91.   
  92. zend_bool active; 
  93.   
  94. void *saved_fpu_cw; 
  95.   
  96. void *reserved[ZEND_MAX_RESERVED_RESOURCES]; 
  97. }; 

 

 

這裡先簡單看看,以後用到的時候再細說,

  • PHP裡最基本的單元 變數:

    在PHP裡 定義一個變數 再簡單不過了

    如
  1. <?php 
  2. $a=1; 
  3. ?> 

 

但是在核心中 它是用一個 zval結構體實現的

如上面定義變數 在核心中則執行了下面這些程式碼

 

  1. zval *val; 
  2. MAKE_STD_ZVAL(val);  //申請一塊記憶體 
  3. ZVAL_STRING(val,"hello",1);//用ZVAL_STRING設定它的值為 "hello" 
  4. ZEND_SET_SYMBOL(EG(active_symbol_table),"a",val));//將  val指標加入到符號表裡面去 

巨集 MAKE_STD_ZVAL 定義如下

 

  1. #define MAKE_STD_ZVAL(zv)                                 
  2. ALLOC_ZVAL(zv);   //它歸根到底等於 (p) = (type *) emalloc(sizeof(type)) 
  3. INIT_PZVAL(zv); 

INIT_PZVAL定義在

 

  1. #define INIT_PZVAL(z)            看得出它是初始化引數 
  2. (z)->refcount__gc = 1;   
  3. (z)->is_ref__gc = 0; 

那麼 zval到底是什麼呢

在zend/zend.h裡面

typedef struct _zval_struct zval; //原來它是 _zval_struct 的別名

_zval_struct 定義如下

 

  1. typedef union _zvalue_value { 
  2.         long lval;  //儲存long型別的資料 
  3.         double dval; //儲存 double型別的資料 
  4.         struct { 
  5.                 char *val; //真正的值在這裡 
  6.                 int len;   //這裡返回長度 
  7.         } str; 
  8.         HashTable *ht; 
  9.         zend_object_value obj; //這是一個物件 
  10. } zvalue_value; 
  11.   
  12. struct _zval_struct { 
  13. zvalue_value value;             //儲存的值 
  14. zend_uint refcount__gc;//被引用的次數 如果為1 則只被自己使用如果大於1 則被其他變數以&的形式引用. 
  15. zend_uchar type;       //資料型別 這也是 為什麼 PHP是弱型別的原因 
  16. zend_uchar is_ref__gc;  //表示是否為引用 
  17. }; 

如果還是不夠清楚..那麼我們實戰一下..用C來建立一個PHP變數

這裡需要一個擴充套件,PHP如果用C擴充套件模組 這裡就不說了

關鍵程式碼

 

  1. PHP_FUNCTION(test_siren){ 
  2.         zval *value; 
  3.         char *s="create a php variable"; 
  4.         value=(zval*)malloc(sizeof(zval)); 
  5.         memset(value,0,sizeof(value)); 
  6.         value->is_ref__gc=0; //非引用變數 
  7.         value->refcount__gc=1;//引用次數 只有自己 
  8.         value->type=IS_STRING;//型別為字串 
  9.         value->value.str.val=s;//值 
  10.         value->value.str.len=strlen(s);//長度 
  11.         ZEND_SET_SYMBOL(EG(active_symbol_table),"a",value); 
  12. } 

第三行和第四行的作用 與MAKE_STD_ZVAL的作用相同,給value分配記憶體空間

第5-9行 的作用與ZVAL_STRING的作用相同,

最後一行 是將value建立一個 在PHP裡叫$a的變數..並新增到區域性Hash表裡..

這樣 在PHP裡

 

  1. <?php 
  2. test_siren(1); 
  3. echo $a; 
  4. ?> 

就會輸出 “create a php variable”

OK,

大功告成

注意,我是為了讓大家看到PHP內部建立變數的流程 才採用C的形式建立變數,

絕對不推薦大家這樣做.

還是一定要用PHP內部的記憶體管理機制分配並處理記憶體。