PHP内核探索：引用与函数执行

一个函数的执行结果要返回给调用者，除了使用return功能，还有一种办法，那就是以引用的形式传递参数，然后在内部修改这个参数的值。前一种方法往往只能返回一个值，如果我们的函数执行结果具有多种数据，便需要把这些数据打包到一个数组、类等复合类型的变量中才能得以实现；但后一种方法相比而言就简单一些了。

运行时传递引用：Call-time Pass-by-ref

标题有点绕口，其实很简单，功能如以下php代码所示：

01<?php
02function byref_calltime($a) {
03    $a = '(modified by ref!)';
04}
05 
06$foo = 'I am a string';
07 
08//使用&传递引用
09byref_calltime(&$foo);
10echo $foo;
11//输出'(modified by ref!)'
12?>

我们在传递参数的时候使用&操作符，便可以传递$foo变量的引用过去，而不是copy一份。当我们在函数内核修改这个参数时，函数外部的$foo也跟着被一起修改了。同样的功能我们如何在扩展里实现呢，其实很简单，请看下面的源码：

01ZEND_FUNCTION(byref_calltime)
02{
03    zval *a;
04 
05    //我们我接收的参数传给zval *a;
06    if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC, "z", &a) == FAILURE)
07    {
08        RETURN_NULL();
09    }
10     
11    //如果a不是以应用的方式传递的。
12    if (!a->is_ref__gc)
13    {
14        return;
15    }
16     
17    //将a转成字符串
18    convert_to_string(a);
19     
20    //更改数据
21    ZVAL_STRING(a," (modified by ref!)",1);
22    return;
23}

编译时的传递引用Compile-time Pass-by-ref

如果每一次都在调用函数时候都对参数加一个&符号真是太罗嗦了，有没有一个简单的办法呢，比如在定义函数的时候便声明这个参数是引用形式的，而不用用户自己加&符号表示引用，而由内核来完成这步操作？这个功能是有的，我们在PHP语言中可以这样实现。

01<?php
02// 在定义函数参数的时候加了引用符
03function byref_compiletime(&$a) {
04    $a = ' (modified by ref!)';
05}
06$foo = 'I am a string';
07 
08//这个地方我们没有加&引用符
09byref_compiletime($foo);
10echo $foo;
11//输出 (modified by ref!)
12?>

上面的代码中，我们只是把引用符号从函数调用里转移到函数定义里。此功能在扩展里面实现的话就颇费周折了，我们需要提前为它定义一个arginfo结构体来向内核通知此函数的这个特定行为。添加此函数到module_entry里需要这样：

`1`	`ZEND_FE(byref_compiletime, byref_compiletime_arginfo)`

byref_compiletime_arginfo十一个arginfo结构体，我们在前面的章节中已经用过一次了。

在Zend Engine 2 (PHP5+)中，arginfo的数据是由多个zend_arg_info结构体构成的数组，数组的每一个成员即每一个zend_arg_info结构体处理函数的一个参数。zend_arg_info结构体的定义如下：

01typedef struct _zend_arg_info {
02    const char *name;               /* 参数的名称*/
03    zend_uint name_len;             /* 参数名称的长度*/
04    const char *class_name;         /* 类名 */
05    zend_uint class_name_len;       /* 类名长度*/
06    zend_bool array_type_hint;      /* 数组类型提示 */
07    zend_bool allow_null;           /* 是否允许为NULL　*/
08    zend_bool pass_by_reference;    /* 是否引用传递 */
09    zend_bool return_reference;     /* 返回值是否为引用形式 */
10    int required_num_args;          /* 必要参数的数量 */
11} zend_arg_info;

生成zend_arg_info结构的数组比较繁琐，为了方便PHP扩展开发者，内核已经准备好了相应的宏来专门处理此问题，首先先用一个宏函数来生成头部，然后用第二个宏生成具体的数据，最后用一个宏生成尾部代码。

01#define ZEND_BEGIN_ARG_INFO(name, pass_rest_by_reference)   ZEND_BEGIN_ARG_INFO_EX(name, pass_rest_by_reference, ZEND_RETURN_VALUE, -1)
02#define ZEND_BEGIN_ARG_INFO_EX(name, pass_rest_by_reference, return_reference, required_num_args)   \
03    static const zend_arg_info name[] = {                                                                       \
04        { NULL, 0, NULL, 0, 0, 0, pass_rest_by_reference, return_reference, required_num_args },
05 
06 
07#define ZEND_ARG_INFO(pass_by_ref, name)        { #name, sizeof(#name)-1, NULL, 0, 0, 0, pass_by_ref, 0, 0 },
08#define ZEND_ARG_PASS_INFO(pass_by_ref)         { NULL, 0, NULL, 0, 0, 0, pass_by_ref, 0, 0 },
09#define ZEND_ARG_OBJ_INFO(pass_by_ref, name, classname, allow_null) { #name, sizeof(#name)-1, #classname, sizeof(#classname)-1, 0, allow_null, pass_by_ref, 0, 0 },
10#define ZEND_ARG_ARRAY_INFO(pass_by_ref, name, allow_null) { #name, sizeof(#name)-1, NULL, 0, 1, allow_null, pass_by_ref, 0, 0 },
11 
12 
13#define ZEND_END_ARG_INFO()     };
14 
15//这里我们先看
16ZEND_BEGIN_ARG_INFO(name, pass_rest_by_reference)
17ZEND_BEGIN_ARG_INFO_EX(name, pass_rest_by_reference, return_reference,required_num_args)

这两个宏函数的前两个参数的含义是一样的，name便是这个zend_arg_info数组变量的名字，这里我们定义它为：byref_compiletime_arginfo。pass_rest_by_reference如果被赋值为1，则代表着所有的参数默认都是需要以引用的方式传递的(在arginfo中单独声明的除外)。而对于ZEND_BEGIN_ARG_INFO_EX的后两个参数：

name和pass_rest_by_reference的含义同上。
return_reference：声明这个函数的返回值需要以引用的形式返回，这个参数已经在前面章节用过了。
required_num_args：函数被调用时，传递参数至少为前N个函数(也就是后面参数都有默认值)，当设置为-1时，必须传递所有参数

接下来让我们看生成具体数据的宏：

01ZEND_ARG_PASS_INFO(by_ref)
02//强制所有参数使用引用的方式传递
03 
04 
05ZEND_ARG_INFO(by_ref, name)
06//如果by_ref为1，则名称为name的参数必须以引用的方式传递，
07 
08 
09ZEND_ARG_ARRAY_INFO(by_ref, name, allow_null)
10ZEND_ARG_OBJ_INFO(by_ref, name, classname, allow_null)
11这两个宏实现了类型绑定，也就是说我们在传递某个参数时，必须是数组类型或者某个类的实例。如果最后的参数为真，则除了绑定的数据类型，还可以传递一个NULL数据。
12 
13//我们组合起来使用：
14ZEND_BEGIN_ARG_INFO(byref_compiletime_arginfo, 0)
15    ZEND_ARG_PASS_INFO(1)
16ZEND_END_ARG_INFO()

为了使我们的扩展能够兼容PHP4，还需要使用#ifdef进行特殊处理。

1#ifdef ZEND_ENGINE_2
2    ZEND_BEGIN_ARG_INFO(byref_compiletime_arginfo, 0)
3        ZEND_ARG_PASS_INFO(1)
4    ZEND_END_ARG_INFO()
5#else /* ZE 1 */
6static unsigned char byref_compiletime_arginfo[] =   { 1, BYREF_FORCE };
7#endif

我们copy一份ZEND_FUNCTION(byref_calltime)的实现，并重名成ZEND_FUNCTION(byref_compiletime)就行了。或者直接弄个ZEND_FALIAS就行了：

`1`	`ZEND_FE(byref_compiletime,byref_calltime,byref_compiletime_arginfo)`

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运行时传递引用：Call-time Pass-by-ref

编译时的传递引用Compile-time Pass-by-ref

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