作者：陈雷 等
出版社：机械工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
PHP 7底层设计与源码实现试读：
前言
为什么要写这本书工作了10多年，一直没有想过要写一本书。一年前，团队的张晶晶同学建议，我们能不能组织大家每天一起学习和讨论，这样也许会成长得更快。当时我感觉这是一个非常好的建议，但是也有隐隐的担忧，因为根据经验，多个人一起学习很难长期持续。但是看到晶晶同学渴望的眼神，我决定试一试，于是我建立了一个学习圈，发给团队的同事们，他们可以自愿参加，学习的时间是每天早上8:50～10:30，正好不影响工作，但是早晨要提前100分钟来公司，学习的内容是研读工作中使用的LNMP源码，首先学习和研究的就是PHP 7的源码。出乎意料，团队几乎所有的同事都参加了这个学习圈，包括实习生。
而这个学习圈一直坚持到现在，真是风雨无阻，大家已经习惯了按时一起讨论、研究，遇到问题时大家各自查找相关资料，顿悟难题时大家欣喜若狂。最令我欣喜的是，学习圈的同事们的快速成长，后来我们这个学习圈加入了滴滴公司的学习圈，得到了更多的资源支持。在学习过程中，我们每天都会记录日志，时间久了，发现得到了一个丰富的知识库，于是大家提议，写一本书，这样我们决定写一本PHP 7源码学习和研究的书，希望我们整理的资料能够帮助有意愿研究PHP 7源码的读者。
做了这个决定后，学习圈里的李长林、李志、黄桃、肖涛、王坤、季伟滨、朱栋和我一起编写了这本书，大家在工作之外，每天写书到深夜，周末从此是路人，经过半年的编写和校对，终于完成了这本书。我们希望给那些想要了解PHP 7底层实现的读者一些启发，帮助更多的人理解PHP 7的实现，也希望能够传播这种坚持学习的精神。读者对象
·PHP工程师
·对PHP内部实现感兴趣的读者
·有C语言基础的读者
·其他对PHP语言感兴趣的人如何阅读本书
本书内容上分为四篇，共计14章内容。
第一篇（第1～2章）介绍PHP 7的概况和源码整体框架。其中，第1章主要介绍PHP的历史和PHP 7的新特性，以及研读源码的方法，第2章介绍PHP 7源码的整体框架，包括各目录的源码和功能。
第二篇（第3～6章）详细介绍PHP 7的变量实现。其中，第3章介绍基本变量zval的结构，第4章详细阐述字符串zend_string的实现，第5章介绍PHP 7中的核心结构HashTable的实现，也就是数组的实现，第6章介绍类和对象的实现。
第三篇（第7～11章）介绍PHP 7核心的实现。其中，第7章主要的内容是PHP 7的生命周期，第8章介绍生命周期的模块初始化阶段中配置文件的解析，第9章主要阐述内存管理的原理和实现，第10章介绍词法和语法分析的实现，第11章介绍核心Zend虚拟机的实现。
第四篇（第12～14章）主要介绍PHP 7中语法的实现。其中，第12章主要介绍基本语法的实现，第13章主要介绍函数的实现，第14章主要讲解扩展的实现。
其中，第3章、第4章、第5章和第14章为本书的重点章节，如果你没有充足的时间完成全书的阅读，可以选择性地进行重点章节的阅读。如果你是一位有着一定经验的资深人员，本书可能会是一本不错的案头书。然而，如果你是一名初学者，在开始本书阅读之前，建议先进行一些C语言和PHP的基础理论知识的学习。勘误和支持
由于笔者的水平有限，编写时间仓促，书中难免会出现一些错误或者不准确的地方，恳请读者批评指正。如果你有更多的宝贵意见，欢迎加入我们，访问我们团队的技术网站https://segmentfault.com/u/php7internal进行专题讨论，我们会尽量在线上为读者提供满意的解答。同时，你也可以通过微博@PHP7内核，或者邮箱cltf@163.com联系到我们，期待能够得到你们的真挚反馈，在技术之路上互勉共进。致谢
感谢卢红波、伍星两位工作导师的支持，前者是我在滴滴公司的领导，也是我管理和技术上的导师，后者是我职业生涯的启蒙导师，一直引领我前进到现在。
感谢Swoole团队韩天峰、王晶两位兄弟的指导和支持，他们在技术上给了我非常多的指点。
感谢李长林、李志、黄桃、肖涛、王坤、季伟滨、朱栋7位兄弟在学习和研究过程中的陪伴和合作，本书是几位兄弟共同合作的结晶。特别致谢
最后，我要特别感谢我的太太梦云、儿子和女儿，为写作这本书，我牺牲了很多陪伴他们的时间，但也正因为有了他们的付出与支持，我才能坚持写下去。
同时，感谢我的父母、岳父岳母，特别是我的父母，不遗余力地帮助我们照顾儿女，有了他们的帮助和支持，我才有时间和精力去完成写作工作。
另外要感谢我团队的兄弟们，感谢他们的坚持，为他们的成长点赞！
最后要重点感谢高婧雅编辑，得益于她的耐心审稿，宝贵的建议以及用心的修改，才进一步提升了本书的质量。
谨以此书献给我最亲爱的家人，以及众多热爱PHP的朋友！陈雷第1章PHP 7概况
本章将会介绍PHP简史与新特性，以及PHP7安装和调试方法。同时还会介绍研究PHP 7源码的一些工具，希望对读者阅读和研究PHP 7源码有一定的帮助。1.1 PHP简史与新特性
PHP是一种跨平台开源语言，也是迄今为止最流行的Web开发语言，全球有超过80%的网站由PHP驱动。PHP自1994年由Rasmus Lerdorf创建以来已走过20多年，经历了6个大版本的更迭。下面就来了解PHP简史与PHP 7带来的新特性。
1.PHP简史
PHP最初是作为工具包出现的，作者Rasmus Lerdorf为了在自己的网站上追踪访客开发了PHP的雏形。而后随着功能的增多，作者发布了第一个完整的版本并称之为Personal Home Page Tools。1996年Rasmus Lerdorf发布了2.0版本，这是一个相对完善的版本，不仅可以访问数据库还可以把PHP代码嵌入到HTML页面中。2.0版本吸引了很多开发者，其中包括后来Zend引擎的核心开发者Zeev Suraski和Andi Gutmans。Zeev和Andi加入之后，重写了代码，带来了PHP 3.0。
PHP 3.0强大的可扩展性吸引了更多的开发者加入并提交新的模块。从这个版本开始，PHP被重命名为PHP：Hypertext Preprocessor。2000年夏初，4.0版本发布，Zend引擎正式登场，相比PHP 3.0，最高可以有近10倍的性能提升。此外还支持了更多的Web服务器。这个时候的PHP已经是很流行的编程语言了，但是相对于其他语言还缺乏一些关键特性，例如面向对象、异常处理等。
2004年7月，标志性的PHP 5正式发布，Zend引擎升级到2.0。PHP 5的最大特点是引入了面向对象的全部机制。另外引进了类型提示和异常处理机制，能更有效地处理异常和避免错误。2005年PHP社区发起了PHP 6的项目，主要的目的是为PHP引擎增加Unicode支持，但是由于种种原因，项目最终被取消。这个项目虽然被取消了，但是大量的功能陆续都添加进了PHP 5.x版本，例如命名空间、匿名函数、闭包等特性。
2015年夏天，备受瞩目的PHP 7发布了第一个Alpha版本。之后，经过大概3个Beta版本和8个RC版本，2016年1月PHP 7正式发布。PHP 7是PHP一个非常重要的版本，相对于PHP 5.x版本，有着非常大的革新，尤其是在性能方面。如果读者的网站使用的是PHP 5.x，那么使用PHP 7后几乎将无成本地得到一倍的性能提升。感谢开发者！
下面我们来测试一下PHP 7性能到底提升了多少。本地环境下以相同的编译参数分别安装PHP 5.5.38、PHP 7的第一个正式版本7.0.2和7.1.0版本，在CLI模式下运行PHP源码中的基准测试脚本。
1）测试环境：本地搭建的vagrant虚拟机，操作系统CentOS 7，单核CPU 2.00GHz，内存1GB。
2）基准测试指标：
·Time——执行时间，以秒为单位；
·%rel,gain——相对于上一版本节省的执行时间；
·%abs,gain——与PHP5.5.38相比，脚本节省的执行时间。
测试结果如表1-1所示。表1-1 测试结果
由上边的测试结果可以看出来，PHP 7.1.0的基准性能几乎是PHP 5.5.38的3倍左右，在开启了opcache的情况下更是达到了4.4倍之多，这是一个非常显著的提升。这些性能提升是如何做到的呢？本书后续的章节将一一介绍。注意 这里的测试是纯CPU的基准测试，5次运行取平均值，不包括其他方面的测试，在实际的项目或者其他运行环境下可能有所差异。
2.PHP 7新特性
PHP 7除了在性能方面有极大提升外，还添加了很多新的特性，如太空船操作符、标量类型声明、返回值的类型声明、全局的throwable接口、抽象语法树等，下边分别介绍。（1）太空船操作符
太空船操作符用于比较两个表达式。例如，当$a小于、等于或大于$b时，它分别返回-1、0或1。比较的原则沿用PHP的常规比较规则进行。 1; // 0echo 1 <=> 2; // -1echo 2 <=> 1; // 1// 浮点数echo 1.5 <=> 1.5; // 0echo 1.5 <=> 2.5; // -1echo 2.5 <=> 1.5; // 1 // 字符串echo "a" <=> "a"; // 0echo "a" <=> "b"; // -1echo "b" <=> "a"; // 1（2）标量类型声明和返回值的类型声明
PHP 7可以对下面几种类型的参数做声明：字符串（string）、整型（int）、浮点型（float）以及布尔型（bool）。注意参数类型声明不受制于默认模式和严格模式。默认模式下，当传入的参数不符合声明类型时，会首先尝试转换类型；而严格模式下，则直接报错。
例如下面的代码：
当注释掉第二行代码，程序才可以正常运行——PHP会首先尝试把'3.1'转为int型的3，然后再执行。（注意：这里的类型转换仅受制于可转换的类型，例如不能把'a'转为int型。）但是当开启严格模式后，代码会直接报错。因为函数的参数被声明为int型，但是传入的参数中包含一个string型和一个float型。
修改上面代码，再来看看返回值类型受限制的情况：
这段代码额外声明了返回值的类型为int型。如果返回值的类型不是int型，在默认模式下，PHP会首先尝试转换返回值的类型为int型，如果不能转换，则会直接报错。
PHP 7.1对函数返回值的声明做了扩充，可以定义其返回值为void，无论是否开启严格模式，只要函数中有“return;”以外的其他return语句都会报错。
注意：参数类型不可以是void。
PHP 7.1.0对参数类型和返回值类型还有进一步的支持，其类型可以是可空类型，在参数或返回值类型声明前边加上“？”，表示返回值要么是null，要么是声明的类型：
在PHP 7之前，人们经常会写这样的代码：
PHP 7提供了一个新的语法糖“??”，如果变量存在且值不为null，它会返回自身的值，否则返回它的第二个操作数。可以这样改写代码：
当代码中有连续的三元运算符的时候还可以像下边这样写：
看起来是不是简化了很多？（4）常量数组
在PHP 7之前是无法通过define来定义一个数组常量的，PHP 7支持了这个操作：
在PHP 7之前，如果要导入一个namespace下的多个class，我们需要这样写：
在PHP 7中支持批量导入：
在PHP 7之前，如果代码中有语法错误，或者fatal error时，程序会直接报错退出，但是在PHP 7中有了改变。PHP 7实现了全局throwable接口，原来的Exception和部分Error实现了该接口。这种Error可以像Exception一样被第一个匹配的try/catch块捕获。如果没有匹配的catch块，则调用异常处理函数进行处理。如果尚未注册异常处理函数，则按照传统方式处理（fatal error）。
Error类并非继承自Exception类，所以不能用catch（Exception$e）{...}来捕获Error。可以用catch（Error$e）{...}，或者通过注册异常处理函数（set_exception_handler()）来捕获Error：
在PHP 7之前，我们需要动态地给一个对象添加方法时，可以通过Closure来复制一个闭包对象，并绑定到一个$this对象和类作用域：num + 1;};$test = $f->bindTo（new Test, 'Test'）;echo $test();
在PHP 7中新添加了Closure::call()，可以通过call来暂时绑定一个闭包对象到$this对象并调用它：num + 1;};echo $f->call（new Test）;（8）intdiv函数
PHP 7还增加了一个新的整除函数，在代码中不需要再手动转了：
我们知道可以通过list来实现解构赋值，如下：
PHP 7.1.0对其做了进一步的优化，可以将其写成如下方式：
注意：这里的[]并不是数组的意思，只是list的简略形式。
除了上文这些，PHP7还有很多其他的改变和特性。例如，foreach遍历数组时不再修改内部指针、移除了ASP和script PHP标签、移除了$HTTP_RAW_POST_DATA、匿名类、类常量可见性等，读者可以自行尝试。1.2 PHP 7安装和调试
学习了PHP 7的新特性后，再来了解PHP 7的编译安装和调试方式。1.2.1 编译安装
以Linux环境为例来进行安装。
首先下载PHP 7。在http://php.net/releases/上能够获取各个版本的PHP源码和修改记录（建议对PHP源码感兴趣的读者关注一下修改记录，以了解PHP源码开发者的开发思路）。本书以7.1.0版本为例，下载源码包并编译安装（源码包URL为http://cn2.php.net/distributions/php-7.1.0.tar.gz）。$ wget http://cn2.php.net/distributions/php-7.1.0.tar.gz$ tar -zxvf php-7.1.0.tar.gz$ cd php-7.1.0$ ./configure --prefix=$HOME/php7/book/php-7.1.0/output --enable-fpm
注意：默认情况下，make install命令会把执行文件和库文件安装到/usr/local/bin和/usr/local/lib目录。为了后续研究方便，我们使用--prefix将PHP 7安装到当前目录的output目录下，同时安装php-fpm。
执行make命令：$ make && make install$ cd output$ lsbin etc include lib php sbin var
到此，完成了php-7.1.0的编译安装，生成的可执行文件php-fpm在sbin中，其他部分在bin目录下：pear peardev pecl phar phar.phar php php-cgi php-config phpdbg phpize
其中，php是CLI模式下的PHP脚本执行程序。
PEAR（PHP Extension and Application Repository，PHP扩展与应用库），是PHP官方开源类库，可以使用pear list列出所有已经安装的包。通过pear install可以安装需要的包。
PECL是PHP的扩展库，可以通过PEAR的Package Manager的管理方式来下载和安装扩展代码。
以安装yaconf为例：$ ./pecl install yaconf...install ok: channel://pecl.php.net/yaconf-1.0.6configuration option "php_ini" is not set to php.ini locationYou should add "extension=yaconf.so" to php.ini
php-config是输出PHP编译信息的辅助命令。
phpdbg是一个轻量级，具有丰富功能的调试平台。PHP 5.4以上版本支持，比如可以使用它查看opcode：$ phpdbg -p* t.phpfunction name: （null）L1-5 {main}() L2 #0 ASSIGN $a 1L3 #1 ECHO $aL5 #2 RETURN 1
phpdbg的其他功能可以通过phpdbg--help查看。
phpize命令用来动态安装扩展，如果在安装PHP时没有安装某个扩展，可以通过这个命令随时安装。1.2.2 使用GDB调试PHP 7
GDB是一个由GNU开源组织发布的、UNIX/Linux操作系统下的、基于命令行的、功能强大的程序调试工具。当程序发生coredump，通过GDB可以从core文件中复现场景，定位问题。
这里演示一下如何通过GDB来调试PHP程序。首先编写一段简单的代码test.php：
下面开始进行GDB调试，运行gdb php：$ gdb php （gdb）
使用b命令在main函数入口增加断点：（gdb） b mainBreakpoint 1 at 0x797df0: file /home/vagrant/php7/php-7.1.0/sapi/cli/php_cli.c, line 1181.
使用r命令运行test.php：（gdb） r test.phpStarting program: /home/vagrant/php7/php-7.1.0/output/bin/php test.php[Thread debugging using libthread_db enabled]Breakpoint 1, main （argc=2, argv=0x7fffffffe1b8） at /home/vagrant/php7/php-7.1.0/sapi/cli/php_cli.c:11811181 {
从上面的输出中可以看到，代码执行在main函数处停止。接下来，使用n命令执行下一步：（gdb） n1288 memcpy（ini_entries + ini_entries_len + len, "\n\0", sizeof（"\n\0"））;
使用p命令查看某个变量的信息：（gdb） p ini_entries$1 = 0x10c2150 "html_errors=0\nregister_argc_argv=1\nimplicit_flush=1\noutput_buffering=0\nmax_execution_time=0\nmax_input_time=-1\n"（gdb）
如果出现
将其中的-O2改为-O0，然后执行make clean&&make&&make install。
另外，对于在php-fpm下运行的PHP程序如何调试呢？
在本地建立一个名为www.local的本地项目，来演示php-fpm运行模式下的调试：$ mkdir /data/htdocs/www.local$ touch /data/htdocs/www.local/index.php
略过Nginx的配置过程，着重看一下php-fpm的配置：$ vim ~/php7/book/php-7.1.0/output/conf/php-fpm.conf// 添加以下配置项[www.local]pm=staticpm.max_children=1pm.start_servers=1pm.min_spare_servers=1pm.max_spare_servers=1
这段配置设定php-fpm的运行模式为static，其最大进程数为1、启动进程数为1、最大和最小的空余进程数为1。为什么要这么设定呢？这是为了保证GDB调试的进程一定是我们当前访问的进程。
完成Nginx和php-fpm的配置以后，重启这两个服务，可以看到www.local的项目只有一个进程，其pid为4459（后文还会用到该pid）：$ systemctl restart php-fpm.service$ systemctl restart nginx.service$ ps aux|grep php-fpmroot 4458 0.0 0.8 343816 4056 ? Ss 13:11 0:00 php-fpm: master process （/home/vagrant/php7/book/php-7.1.0/output/conf/php-fpm.conf）www 4459 0.0 1.0 344012 5140 ? S 13:11 0:00 php-fpm: pool www.local
接下来开始调试，执行如下命令：$ gdb php（gdb） attach 4459Attaching to process 4459Reading symbols ...
如果没有报错，当前GDB已经attach到www.local的php-fpm进程上了。新开一个终端2执行“curl www.local”或者使用浏览器访问www.local，然后回到终端1，就可以和CLI模式一样进行调试了。
在学习和研究PHP 7的过程中，经常需要查看opcodes，除了上文提到的phpdbg可以查看，另外还有一个vld扩展也非常好用，下面介绍下vld扩展。1.2.3 vld扩展
PHP代码的执行实际上是在执行代码解析后的各种opcode。通过vld扩展可以很方便地看到执行过程中的opcode。扩展可以从https://github.com/derickr/vld下载安装，下面是安装示例：$ git clone https://github.com/derickr/vld.git$ cd vld$ /home/vagrant/php7/book/php-7.1.0/output/phpize$ ./configure --with-php-config=/home/vagrant/php7/book/php-7.1.0/output/php-config --enable-vld$ make && make install
到这里，扩展就安装完成了，接下来只需要在PHP的配置文件php.ini中启用该扩展即可：extension=vld.so
然后执行下边的命令：$ php -m | grep vld
看到有vld的输出，即表示扩展启用成功。
现在来写一段简单的PHP代码，看看生成的opcode：
保存这段代码为vld.php，然后在命令行执行：$ php -dvld.active=1 vld.phpFinding entry pointsBranch analysis from position: 0Jump found. （Code = 62） Position 1 = -2filename: /home/vagrant/vld.phpfunction name: （null）number of ops: 5compiled vars: !0 = $strline #* E I O op fetch ext return operands------------------------------------------------------------------- 3 0 E > ASSIGN !0, 'hello+php7' 4 1 INIT_FCALL 'var_dump' 2 SEND_VAR !0 3 DO_ICALL 6 4 > RETURN 1 branch: # 0; line: 3- 6; sop: 0; eop: 4; out1: -2 path #1: 0,string（10） "hello php7"
从上边的输出可以看到这段代码一共有5个opcode。
vld扩展有下边几个参数。
1）vld.active：是否在执行PHP的同时激活vld——1激活，0不激活（默认不激活）。
2）vld.execute：是否输出程序的执行结果——1输出，0不输出（默认输出）。
3）vld.verbosity：显示更详细的opcode信息，开启后可以显示每个opcode的操作数的类型等信息。
例如：3 0 E > ASSIGN OP1[IS_CV !0 ] OP2[IS_CONST （0） 'hello+php7' ]
4）vld.skip_prepend：是否跳过php.ini配置文件中auto_prepend_file配置项指定的文件，默认为0，即不跳过包含的文件。vld.execute为0时有效；
5）vld.skip_append：是否跳过php.ini配置文件中auto_append_file指定的文件，默认为0，即不跳过包含的文件。vld.execute为0时有效；
6）vld.format：是否启用自定义输出格式——1启用，0不启用（默认不启用）；
7）vld.col_sep：自定义输出格式间隔符，vld.format为1时有效；
8）vld.save_dir：指定文件输出的路径，默认路径为/tmp；
9）vld.save_paths：控制是否输出dot语言文件，默认为0，表示不输出；
10）vld.dump_paths：控制是否输出分支及路径信息——1输出，0不输出（默认输出）。小知识
dot是一种描述图形的语言，可以由Graphviz工具包来绘制dot描述的图形。vld扩展可以直接通过命令来生成dot脚本，现以下面的代码来演示一下：$ vim vld.phpnum = $num; } public function increase(){ return $this->num + 1; }}$a = new Test（10）;var_dump（$a->increase()）;
在命令行执行以下命令：$ php -dvld.active=1 -dvld.save_paths=1 vld.php$ ll /tmp-rw-rw-r-- 1 vagrant vagrant 791 11月 30 02:41 paths.dot$ dot -Tpng /tmp/paths.dot -o paths.png
这样就可以生成一张调用图片，如图1-1所示。图1-1 vld生成的图片
介绍完PHP 7的安装和调试后，下面介绍几种不同平台上的代码阅读工具，基于它们，可以有效地提高源码阅读的效率。1.3 PHP 7源码阅读工具介绍
在研究PHP 7源码之前，我们首先要掌握学习源码的方法论。首先是阅读工具，本章会介绍Windows下的Source Insight、Mac下的Understand以及Linux下的Vim+Ctags，方便读者根据自己的操作系统选择不同的阅读工具。1.3.1 Source Insight
Windows环境下有一款功能强大的IDE:Source Insight，内置了C++代码分析功能；同时还能自动维护项目内的符号数据库，使用非常方便。安装过程这里不再赘述，下边来看看具体的使用过程。
安装完成以后，打开后的界面如图1-2所示。图1-2 Source Insight示意图
首先来创建一个工程，点击Project，选择New Project命令，在弹出的窗口中输入工程名称和工程存档路径，如图1-3所示。图1-3 创建一个工程
填写好后，点击OK按钮，在接下来的窗口中选择代码的目录，如图1-4所示。图1-4 选择代码的目录
选择完毕后继续点击OK按钮，在接下来的窗口右侧点击Add All按钮，在选择后弹出的窗口中勾选recursively add lower sub-directories，点击OK按钮，IDE开始扫描目录并添加文件，扫描完成后会在下边的窗口中显示添加到工程的文件。此时，点击Close按钮完成工程创建，如图1-5所示。图1-5 完成工程创建
至此，工程就创建完了。点击工具栏上的Project Window按钮调出目录树就可以阅读代码了。如图1-6所示，可以看到左侧是代码中的符号列表，中间是编辑器，右侧是目录树。图1-6 阅读代码
Source Insight可以非常方便地显示函数之间的调用关系，点击Views→Relation Window命令，可以看到界面右侧出现一个新的窗口，在编辑窗口点击某一个函数，即可在调用关系窗口中显示函数的调用关系，如图1-7所示。图1-7 显示函数的调用关系
关于Source Insight的介绍就先到这里。读者可以自己安装体验一下其强大的功能。下面介绍下Mac环境下的阅读工具Understand。1.3.2 Understand
Understand是Mac平台下一款功能强大的IDE，具备代码依赖、图形化等实用功能。安装过程这里也不再赘述了，下边来看看具体的使用过程。
Understand打开后如图1-8所示。图1-8 Understand示意图
点击New Project来创建一个工程，在弹出的窗口中输入工程名称和工程存档路径，然后点击Next按钮，如图1-9所示。图1-9 创建一个工程
接下来选择项目代码的语言，这里选择C++和Web即可。C++后边的选项表示第一次代码分析的模式，然后继续下一步，如图1-10所示。图1-10 选择项目代码语言
这一步是确定如何导入文件和设置，如果读者使用Visual Studio或者CMake，那么选择对应的选项即可。这里选择第一个Add source files and directories manually单选按钮，然后继续下一步，如图1-11所示。图1-11 确定如何导入文件和设置
接下来选择要导入的文件目录，点击Add a Drirectory选项卡，在弹出来的窗口中选择目录和文件类型，可以选择要包含的多种文件类型到项目中，记得勾选Include subdirectories复选框，然后继续下一步，如图1-12所示。图1-12 选择要导入的文件目录
之后一个项目就创建完了。Understand会自动找到对应目录下的文件开始进行代码分析，如图1-13所示。图1-13 代码分析
Unserstand也可以为代码分析生成其调用关系图，如图1-14所示。
在某个函数上右击，选择Graphical Views→Declaration命令，可以看到该函数的调用关系，如图1-15所示。图1-14 生成调用关系图1-15 查看函数的调用关系
Understand还有很多非常有用的功能，在这里就不再一一列举了，大家可以自己实践一下。接着来介绍一下Linux下强大的代码阅读工具Vim。1.3.3 Vim+Ctags
Linux环境下可以使用Vim+Ctags来阅读代码。Ctags是Vim下阅读代码的一个辅助工具，可以生成函数、类、结构体、宏等语法结构的索引文件，它的使用也非常简单，如下：$ yum install ctags // Ubuntu 下使用 apt-get install ctags$ cd /home/vagrant/php7/book/php-7.1.0/$ ctags –R *
这一步，表示给当前目录下所有的文件（包含子文件）生成索引文件，执行完后可以看到当前目录下生成了一个tags文件：$ ll tags-rw-rw-r-- 1 vagrant vagrant 7.2M 11月 26 04:17 tags$ pwd/home/vagrant/php7/book/php-7.1.0/
打开Vim的配置文件将tags文件的目录添加进去：$ vim ~/.vimrcset tags=/home/vagrant/php7/book/php-7.1.0/tags
到这一步就完成了简单的配置。当使用Vim打开该项目的时候，Vim会自动加载其索引文件，使用Ctrl+]和Ctrl+O快捷键就可以方便地跳转和跳回了。
Vim+Ctags还有很多强大的功能，限于篇幅就不再一一列举了。1.4 本章小结
本章主要对PHP的历史以及PHP 7的新特性进行了介绍，同时介绍了PHP 7的安装和调试以及代码阅读工具，为读者深入阅读和理解PHP 7的源码和实现奠定基础。第2章初识PHP 7源码整体框架
本章将从整体上分析PHP 7的源码结构。读者可以通过这一章初步了解一下PHP 7核心源码中ext、main、sapi、TSRM、Zend目录下都有哪些文件，以及各自的功能是什么。此外，本章还以一段示例代码介绍了PHP 7代码的执行流程。通过对PHP 7执行流程的初步了解，可以为后面章节的深入研究打好基础。2.1 PHP 7语言的执行原理
我们常用的高级语言有很多种，比较出名的有C\C++、Python、PHP、Go、Pascal等。而这些语言根据运行的方式不同，大体分为两种：编译型语言和解释型语言。
其中，编译型语言包括C\C++、Pascal、Go等。这里说的编译是指在应用源程序执行之前，就将程序源代码“翻译”成汇编语言，然后进一步根据软硬件环境编译成目标文件。一般称完成编译工作的工具为编译器。而解释型语言，在程序运行时才被“翻译”为机器语言。但是执行一次“翻译”一次，所以执行效率较低。解释器的工作就是解释型语言中，负责“翻译”源代码的程序。
下面会更详细地讨论一下编译型语言和解释型语言的运行方式。2.1.1 编译型语言与解释型语言
我们知道，对于一段C语言代码，需要经过预编译、编译、汇编和链接，才能成为可执行的二进制文件。以hello.c为例：#include
对于这段C代码，main是程序入口函数，实现的功能是打印字符串“hello world”到屏幕上。编译和执行过程如图2-1所示。
第1步：C语言代码预处理（比如依赖处理、宏替换等）。如以上代码示例，#inlcude
第2步：编译。编译器会把C语言翻译成汇编语言程序，一条C语言通常编译为多条汇编代码。同时编译器会对程序进行优化，生成目标汇编程序。
第3步：编译得到的汇编语言通过汇编器再汇编成目标程序hello.o。
第4步：链接。程序中往往包含一些共享目标文件，如示例程序中的printf()函数，位于静态库，需要经过链接器（如Uinx连接器ld）进行链接。
以C语言为代表的编译型语言，代码发生更新都要经过以上步骤。图2-1 编译型语言的执行示意
我们在本章对编译型语言与解释型语言的区别的理解，立足于源代码被编译成目标平台CPU指令的时机。对于编译型语言，编译结果已经是针对当前CPU体系的指令；而解释型语言，需要先编译成中间代码，再经由该解释型语言的特定虚拟机，翻译成特定CPU体系的指令被执行。解释型语言是在运行过程中，翻译为目标平台的指令。常说解释型语言“慢”，主要也是慢在这里。
在PHP 7中，源代码首先进行词法分析，将源代码切割为多个字符串单元，分割后的字符串称为Token。而一个一个独立的Token是无法表达完整语义的，需经过语法分析阶段，将Token转换为抽象语法树（简称AST）。之后，抽象语法树被转换为机器指令执行。在PHP中，这些指令称为opcode（后文会对opcode做更详细的解释，此处读者可以将其看待为CPU指令）。
到AST的生成这一步，编译型语言与解释型语言所需经历的过程相似。从抽象语法树之后开始产生差异。
图2-2是执行PHP（如无特殊说明，本章提到的PHP均为PHP 7版本）代码的简化步骤，其中最后一步的左侧分支是编译型语言的过程。图2-2 以PHP为例，解释型语言的执行示意
第1步：源码通过词法分析得到Token。
第2步：基于语法分析器生成抽象语法树（AST）。
第3步：抽象语法树转换为opcodes（opcode指令集合），PHP解释执行opcodes。
接下来在基本步骤的基础上，细化PHP语言的执行原理，以便更清晰地建立认知。2.1.2 PHP 7的执行原理概述
首先补充说明前文提到的PHP 7程序执行过程，请见图2-3。
第1步：词法分析将PHP代码转换为有意义的标识Token。该步骤的词法分析器使用Re2c实现。
第2步：语法分析将Token和符合文法规则的代码生成抽象语法树。语法分析器基于Bison实现。语法分析使用了BNF（Backus-Naur Form，巴科斯范式）来表达文法规则，Bison借助状态机、状态转移表和压栈、出栈等一系列操作，生成抽象语法树。
第3步：上步的抽象语法树生成对应的opcode，并被虚拟机执行。opcode是PHP 7定义的一组指令标识，指令对应着相应的handler（处理函数）。当虚拟机调用opcode，会找到opcode背后的处理函数，执行真正的处理。以常见的echo语句为例，其对应的opcode便是ZEND_ECHO。注意 这里为了便于理解词法分析和语法分析过程，将两者分开描述。但实际情况下，出于效率考虑，两个过程并非完全独立。
下面通过一段示例代码，来建立PHP 7运转的初步理解。
示例代码如下：
从图2-3可知，这段代码首先会被切割为Token。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]