编写PHP扩展一：PHP与Zend介绍

Extension Writing Part I: Introduction to PHP and Zend

译：我在江湖丢了

原文地址：http://devzone.zend.com/303/extension-writing-part-i-introduction-to-php-and-zend/

博客地址：http://lg.uuhonghe.com/index/view?id=3

简介

何为扩展

生命周期

Hello World

创建自己的扩展

ini 配置

全局变量

设置 ini 为全局变量

完整性检查

然后哩？

简介

如果你正阅读本教程，那你可能对PHP语言的扩展编写颇感兴趣。如果不是。。。也许你读完之后会发现你对这个之前不知道的东西产生了兴趣。

本文假设读者基本了解PHP语言和用C写的PHP解释器。

让我们先确认一下你为何想写一个PHP扩展：

1、由于语言内核的抽象深度使你有一些库和系统调用无法使用PHP直接完成。

2、你希望PHP以一些不寻常的方法实现自身行为。

3、你已经写了一堆PHP代码，但你知道它可以跑得更快。

4、你有个实现了特别机智点子的代码想卖，但更重要的是你要卖的代码要能跑但不能在源码里看到。

这些都是非常正当的理由了，但要创建一个扩展，首先你得理解什么是扩展。

何为扩展？

如果你写过PHP，那你一定用过扩展了。只需要小小的几个扩展，一切PHP里的用户空间功能都在这个或那个扩展的函数组里了。大量这些函数都在标准扩展的一部分——标准扩展总共的400多个。PHP源码里捆绑了86个扩展，平均每个有大概30个函数。掐指一算，总约2500个函数。如果这还不够，PECL仓库里还提供了100个以上的附加扩展，更多的可以再网上别的地方找到。

“这些函数都在扩展里，那还有什么？”你会问，“它们扩展了什么？PHP的核心是什么？”。

PHP的内核由两部分组成。在最底层你能找到Zend引擎（简称ZE）。ZE把人能识别的脚本解析为机器识别的符号，并且在进程空间里运行这些符号。ZE同时处理内存管理，变量域和函数调用。这种区分方式的另一部门是PHP内核。PHP内核处理通信、连接和SAPI层（Server Application Programming Interface, 通常也用于指主机环境，如Apache, IIS, CLI, CGI 等），还提供了控制层对 safe_mode 和 open_basedir 的统一检测，还有和用于文件和网络I/O的用户空间函数fopen(), fread()和fwrite()相关的串流层。

生命周期

当一个SAPI启动，例如在 /usr/local/apache/bin/apachectl start 的响应中，PHP以初始化它的内核子系统开始。在这个启动全程将结束之际，会加载每个扩展的内核并调用他们的模块初始化例程（MINIT）。

这给每个扩展一个机会去初始化内部变量，分配资源，注册资源句柄，并且使用ZE注册它的函数，以便当脚本调这些函数时，ZE知道运行哪段代码。

接下来，PHP等待SAPI层来请求一个页面去处理。在CGI或者CLI SAPI的情况下，这会直接发生并且只发生一次。在Apache， IIS 或者其他一些成熟的 web 服务器SAPI中，这是在远程用户请求时发生，并且或发生多次，可能伴随着并发。无论请求如何到达，PHP以通知ZE建立一个供脚本运行的环境为开始，然后调用每个扩展的请求初始化（RINI）函数。RINI给扩展一个机会去建立自己特定的环境变量，分配请求特定的资源，或执行其他任务如审计。RINI函数行为的一个主要例子是在sessions 扩展里，如果session.auto_start项是开启的， RINI将会自动触发用户空间session_start()函数并且预设置$_SESSION变量。

一旦请求被初始化了，ZE通过翻译PHP脚本为tokens，最后转为opcodes来接管，opcodes能够单步调试和执行。

当其中一个opcodes包含的一个扩展方法被调用，ZE会捆绑上该方法的参数，并且临时性地交出控制直接方法完成。

在脚本运行完成之后，PHP调用每个扩展的请求关闭（RSHUTDOWN）函数来做最后的清理工作（例如保证会话变量到磁盘）。接着，ZE运行一个清理进程（被称为垃圾回收），该进程能有效在请求前期中使用的每个变量上执行unset()操作.

操作完成后，PHP等待SAPI请求另一个文档或者信号关闭。在CGI和CLI SAPI情况下，是没有“下一个请求”的，因此SAPI直接启动关闭进程。在关闭进程中，PHP再次遍历每个扩展，调用模块关闭（MSHUTDOWN）函数，最后关闭自己的内核子系统。

以上或许听来使人生畏，然后当你开始钻石一个工作中的扩展时，一些将逐渐清晰。

内存管理

为了防止写得很烂的扩展内存丢失，ZE用一个表明持续性的附加标识来执行它内部的内存管理器。持续性分配是很重要的，能保证内存分配持续到比一个页面请求还长。相对而言，一个不持续性分配在它分配的请求结束时被释放，无论释放函数是否被调用。例如，用户空间变量会在请求结束之后不再使用时候时分配为不持续性的。

然而也许一个扩展理论上会依赖ZE在页面请求结束时自动释放不持续性内存，这是不推荐的。内存分配会给未回收的一个更长的周期，与内存有关的资源则不太可能会被在恰当的时候关闭，没有清理工作会让这一次工作乱作一团。稍后你会看到，确保分配的数据适时清理其时是一件很简单的事情，下面我们简单的对比一下传统内存分配（必须在使用外部类库时使用）和PHP/ZE中的持续性与未持续性内存分配。

Traditional	Non-Persistent	Persistent
malloc(count) calloc(count, num)	emalloc(count) ecalloc(count, num)	pemalloc(count, 1)* pecalloc(count, num, 1)
strdup(str) strndup(str, len)	estrdup(str) estrndup(str, len)	pestrdup(str, 1) pemalloc() & memcpy()
free(ptr)	efree(ptr)	pefree(ptr, 1)
realloc(ptr, newsize)	erealloc(ptr, newsize)	perealloc(ptr, newsize, 1)
malloc(count * num + extr)**	safe_emalloc(count, num, extr)	safe_pemalloc(count, num, extr)

* pemalloc() 家族包含一个 'persistent' 标志来让他们与他们的未持续性部分相对应。例如：

safe_emalloc(1234) 和 safe_pemalloc(1234, 0) 一样。

** safe_emalloc() 和 safe_pemalloc() (在 PHP5中) 加了个检查避免整型溢出。

构建一个开发环境

现在我们已经学习了PHP和Zend引擎工作方式背后的一些理论，我猜你想运足功力开始开发了。然后在你开始前，必须得收集一些必备的工作来搭建一个满足你需要的开发环境。

首先，你需要PHP本身，因为这一系列开发工具都离不开PHP。如果你还对使用源码搭建PHP不熟悉，推荐你看下这篇文章先：http://www.php.net/install.unix. （使用Windows开发PHP扩展的文章稍后给出）。虽然用你的linux发行版里的二进制包安全是非常诱人的，但是这些会遗漏两项在开发过程中十分方便的./configure选项。第一个就是--enable-debug。