[PHP] 深入理解PHP内核：变量及数据类型

1、现实生活中我们会找一个小箱子来存放物品，一来显得不那么凌乱，二来方便以后找到。计算机也是这个道理，我们需要先在内存中找一块区域，规定用它来存放数据，并起一个好记的名字，方便以后查找。这块区域就是“小箱子”，我们可以把数据放进去了。

2、数据类型用来说明数据的类型，确定了数据的解释方式，同时指明了数据的长度，也就是数据占用的字节数

3、变量名就是给那块内存区域起了个名字，方便使用

4、.从类型划分

1）静态类型语言：比如c/java，类型检查在编译器确定

2）动态类型语言: 比如PHP/python，类型在运行时确定

3）无类型语言:   比如汇编语言，对类型无知

5、PHP变量类型及存储结构

PHP在声明或使用变量的时候，并不需要显式指明其数据类型。

PHP是弱类型语言，这并不表示PHP没有类型，在PHP中，存在8种变量类型

标量类型： boolean、integer、float(double)、string

复合类型： array、object

特殊类型： resource、NULL

6、PHP变量存储结构

变量的值存储到以下所示zval结构体中

typedef struct _zval_struct zval;

...

struct _zval_struct {

/* Variable information */

zvalue_value value;     /* value */

zend_uint refcount__gc;

zend_uchar type;    /* active type */

zend_uchar is_ref__gc;

};

1）结构体是一种集合，它里面包含了多个变量或数组，它们的类型可以相同，也可以不同，每个这样的变量或数组都称为结构体的成员（Member），使用结构体（Struct）来存放一组不同类型的数据

7、PHP变量类型

zval结构体的type字段就是实现弱类型最关键的字段了，type的值可以为： IS_NULL、IS_BOOL、IS_LONG、IS_DOUBLE、IS_STRING、IS_ARRAY、IS_OBJECT和IS_RESOURCE 之一。 从字面上就很好理解，他们只是类型的唯一标示，根据类型的不同将不同的值存储到value字段。 除此之外，和他们定义在一起的类型还有IS_CONSTANT和IS_CONSTANT_ARRAY。

这和我们设计数据库时的做法类似，为了避免重复设计类似的表，使用一个标示字段来记录不同类型的数据。

8、PHP变量的值存储

变量的值存储在zvalue_value联合体中

typedef union _zvalue_value {

long lval;                  /* long value */

double dval;                /* double value */

struct {

char *val;

int len;

} str;

HashTable *ht;              /* hash table value */

zend_object_value obj;

} zvalue_value;

结构体和联合体的区别在于：结构体的各个成员会占用不同的内存，互相之间没有影响；而联合体的所有成员占用同一段内存，修改一个成员会影响其余所有成员。

结构体占用的内存大于等于所有成员占用的内存的总和（成员之间可能会存在缝隙），联合体占用的内存等于最长的成员占用的内存。联合体使用了内存覆盖技术，同一时刻只能保存一个成员的值，如果对新的成员赋值，就会把原来成员的值覆盖掉。

1）一般类型

变量类型	宏
boolean	ZVAL_BOOL	布尔型/整型的变量值存储于(zval).value.lval中，其类型也会以相应的IS_*进行存储。 Z_TYPE_P(z)=IS_BOOL/LONG; Z_LVAL_P(z)=((b)!=0);
integer	ZVAL_LONG
float	ZVAL_DOUBLE
null	ZVAL_NULL	NULL值的变量值不需要存储，只需要把(zval).type标为IS_NULL。 Z_TYPE_P(z)=IS_NULL;
resource	ZVAL_RESOURCE	资源类型的存储与其他一般变量无异，但其初始化及存取实现则不同。 Z_TYPE_P(z) = IS_RESOURCE; Z_LVAL_P(z) = l;

宏定义是预处理命令的一种，它允许用一个标识符来表示一个字符串#define  宏名  字符串

带参数宏定义对带参数的宏，在调用中，不仅要宏展开，而且要用实参去代换形参。

2）字符串String

struct {

char *val;

int len;

} str;

C中字符串是以\0结尾的字符数组，这里多存储了字符串的长度，这和我们在设计数据库时增加的冗余字段异曲同工。 因为要实时获取到字符串的长度的时间复杂度是O(n)，而字符串的操作在PHP中是非常频繁的，这样能避免重复计算字符串的长度， 这能节省大量的时间，是空间换时间的做法。

这么看在PHP中strlen()函数可以在常数时间内获取到字符串的长度。 计算机语言中字符串的操作都非常之多，所以大部分高级语言中都会存储字符串的长度。

1.其实在C语言中没有专门的字符串类型，我们只能使用数组或者指针来间接地存储字符串。

2.字符数组实际上是一系列字符的集合，也就是字符串（String）,在C语言中，字符串总是以'\0'作为串的结束符。数组的长度要比字符串的长度（字符串长度不包括 '\0'）大1

3.另外一种表示字符串的方法，就是直接使用一个指针指向字符串,字符串中的所有字符在内存中是连续排列的，val指向的是字符串的第 0 个字符；我们通常将第 0  个字符的地址称为字符串的首地址。字符串中每个字符的类型都是char，所以 str 的类型也必须是char *

PHP的弱变量容器的实现方式是兼容并包的形式体现，针对每种类型的变量都有其对应的标记和存储空间。 使用强类型的语言在效率上通常会比弱类型高，因为很多信息能在运行之前就能确定，这也能帮助排除程序错误。 而这带来的问题是编写代码相对会受制约。

PHP主要的用途是作为Web开发语言，在普通的Web应用中瓶颈通常在业务和数据访问这一层。不过在大型应用下语言也会是一个关键因素。 facebook因此就使用了自己的php实现。将PHP编译为C++代码来提高性能。不过facebook的hiphop并不是完整的php实现， 由于它是直接将php编译为C++，有一些PHP的动态特性比如eval结构就无法实现。当然非要实现也是有方法的， hiphop不实现应该也是做了一个权衡。