百度工程师讲PHP函数的实现原理及性能分析（一）

前言

在任何语言中，函数都是最基本的组成单元。对于php的函数，它具有哪些特点？函数调用是怎么实现的？php函数的性能如何，有什么使用建议？本文将从原理出发进行分析结合实际的性能测试尝试对这些问题进行回答，在了解实现的同时更好的编写php程序。同时也会对一些常见的php函数进行介绍。

php函数的分类

在php中，横向划分的话，函数分为两大类： user function(内置函数) 和internal function（内置函数）。前者就是用户在程序中自定义的一些函数和方法，后者则是php本身提供的各类库函数（比如sprintf、array_push等）。用户也可以通过扩展的方法来编写库函数，这个将在后面介绍。对于user function，又可以细分为function（函数）和method（类方法），本文中将就这三种函数分别进行分析和测试。

php函数的实现

一个php函数最终是如何执行，这个流程是怎么样的呢？
要回答这个问题，我们先来看看php代码的执行所经过的流程。

从图1可以看到，php实现了一个典型的动态语言执行过程：拿到一段代码后，经过词法解析、语法解析等阶段后，源程序会被翻译成一个个指令(opcodes)，然后ZEND虚拟机顺次执行这些指令完成操作。Php本身是用c实现的，因此最终调用的也都是c的函数，实际上，我们可以把php看做是一个c开发的软件。通过上面描述不难看出，php中函数的执行也是被翻译成了opcodes来调用，每次函数调用实际上是执行了一条或多条指令。

对于每一个函数，zend都通过以下的数据结构来描述
代码如下:
typedef union _zend_function {
zend_uchar type; /* MUST be the first element of this struct! */
struct {
zend_uchar type; /* never used */
char *function_name;
zend_class_entry *scope;
zend_uint fn_flags;
union _zend_function *prototype;
zend_uint num_args;
zend_uint required_num_args;
zend_arg_info *arg_info;
zend_bool pass_rest_by_reference;
unsigned char return_reference;
} common;

zend_op_array op_array;
zend_internal_function internal_function;
} zend_function;

typedef struct _zend_function_state {
HashTable *function_symbol_table;
zend_function *function;
void *reserved[ZEND_MAX_RESERVED_RESOURCES];
} zend_function_state;

其中type标明了函数的类型：用户函数、内置函数、重载函数。Common中包含函数的基本信息，包括函数名，参数信息，函数标志（普通函数、静态方法、抽象方法）等内容。另外，对于用户函数，还有一个函数符号表，记录了内部变量等，这个将在后面详述。 Zend维护了一个全局function_table，这是一个大的hahs表。函数调用的时候会首先根据函数名从表中找到对应的zend_function。当进行函数调用时候，虚拟机会根据type的不同决定调用方法， 不同类型的函数，其执行原理是不相同的 。