PHP弱类型实现原理

$a = 123;
$b = '456';

var_dump($a); // int(123)
var_dump($b); // string(3) "456"

甲小蛙：同学们，今天我们分享的内容是：PHP弱类型的实现原理，上边的代码我们已经写过无数次，不知道你有没有疑问，输出的时候它是怎么知道 $a 是纯数字，而 $b 是字符串的？

甲小蛙：这就是 PHP 的弱类型特性，那么这个弱类型是怎么实现的呢，首先我们来看 PHP变量的底层实现

typedef struct _zval_struct zval;
...
struct _zval_struct {
    zvalue_value value; /* 储存变量的值 */
    zend_uint refcount__gc; /* 引用计数，用于GC */
    zend_uchar type; /* 储存变量类型 */
    zend_uchar is_ref__gc; /* 是否为引用，即 &$a */
};

甲小雷：对不起老师，打断一下，这是什么语言，我们好像在哪儿见过~你记得吗？

甲小蛙：是的，你们见过，这就是大名鼎鼎的 C 语言，PHP就是用C语言实现的，每个成功的语言背后总有一个默默无闻的语言~

甲小雷：老师，我明白了，type 记录了这个变量的类型，而 zvalue_value 这个东东才真正存储了变量的值

甲小蛙：回答非常正确，但是问题又来了，我们知道C语言可是强类型的，123 和 '456' 在 zvalue_value 中又是怎么存储的呢？

甲小雷：这...

甲小浩：Talk is cheap,show me the code

typedef union _zvalue_value {
    long lval; /* 长整型 */
    double dval; /* 浮点型 */
    struct {
        char *val;
        int len; /* 字符串的长度 */
    } str; /* 字符串 */
    HashTable *ht; /* 哈希 */
    zend_object_value obj; /* 对象 */
} zvalue_value;

甲小雷：这又是个什么鬼？

甲小蛙：这是 C语言中的一种数据类型 - 共同体：允许你在相同的内存地址存储不同的数据类型，你可以定义很多种数据类型，但是任何时候都只能有一个成员带有值。

甲小雷：恍然大雾，终于明白 PHP的弱类型是怎么实现的了，妙，实在是妙。可是，我发现里边没有存在 bool 类型的成员，也没有存放 array 的成员，怎么回事？

甲小蛙：很好的问题，因为 bool 值只有 true 和 false，也可以理解为 1 和 0，那么 long 也可以用来存储 bool 的值了；另外，PHP的数组存放在 HashTable 中，具体怎么实现的可以查下资料

甲小蛙：顺便再补充一点点内容，很多同学在写代码的时候，会这样写

$a = 'abcdefg';
$alen = strlen($a);
for ($i = 0; $i < $alen; $i++) {
    // do something
}

$b = [1, 2, 3, 4, 5, 6];
$bsize = count($b);
for ($j = 0; $j < $bsize; $j++) {
    // do something
}

甲小蛙：担心频繁地调用 strlen 和 count 方法会影响程序性能，因为每次都去计算他们的长度......但其实效果恰恰相反，看了PHP的变量实现后，我们知道调用 strlen 和 count 的时候只是获取了对应的 len 和 hashtable 中的 size 值而已，并没有去重新计算长度和大小（这在很多高级语言都是类似实现），我们新创建一个变量用来存储 len 和 size 反而需要开辟新的空间来存储他们，浪费内存，得不偿失

甲小蛙：顺带再补充一点点内容，共同体为了能放下最大的成员，即：zend_object_value，共同体在64位系统中占用24个字节空间，zend_object_value 占用 16个字节，而如果存放一个 bool 值，仍然会开辟很大的内存，这儿的实现在 PHP7 中得到了优化，改用指针的方式不直接存储对象本身，这样就把共同体的占用空间减小了，这也是 PHP7 会变快的一个重要原因。

甲小蛙：今天的分享到此结束！See you~

甲小蛙

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