本文主要是介绍PHP内核--浅谈PHP灵魂HashTble，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
一。前言
HashTable是PHP的灵魂，因为在Zend引擎中 大量的使用了HashTable，如变量表，常量表，函数表等，这些都是 适应HashTable保存的，另外，PHP的数组也是通过使用HashTble实现的，所以， 了解PHP的HashTable才能真正了解PHP 。
为了方便阅读，这里列举一下HashTable实现中出现的基本概念。 哈希表是一种通过哈希函数，将特定的键映射到特定值的一种数据结构，它维护键和值之间一一对应关系。
- 键(key)：用于操作数据的标示，例如PHP数组中的索引，或者字符串键等等。
- 槽(slot/bucket)：哈希表中用于保存数据的一个单元，也就是数据真正存放的容器。
- 哈希函数(hash function)：将key映射(map)到数据应该存放的slot所在位置的函数。
- 哈希冲突(hash collision)：哈希函数将两个不同的key映射到同一个索引的情况。
PHP中的哈希表实现在Zend/zend_hash.h中，先看看PHP实现中的数据结构， PHP使用如下两个数据结构来实现哈希表， HashTable结构体用于保存整个哈希表需要的基本信息， 而Bucket结构体用于保存具体的数据内容，(具体源码见最后)
二。举例
那么，以创建一个变量为例，在底层到底发生了什么呢？
创建变量的步骤: $str = "hello";
1:创建zval结构,并设置其类型 IS_STRING
2:设置其值为 hello
3:将其加入符号表
{
zval *fooval;
MAKE_STD_ZVAL(fooval);
ZVAL_STRING(fooval, "hello", 1);
ZEND_SET_SYMBOL( EG(active_symbol_table) , "foo" , fooval);
}前两步在上一篇的变量结构中有提到过， 详见 PHP内核的存储机制（分离/改变）
符号表是什么?
答:符号表是一张哈希表,里面存储了变量名->变量的zval结构体的地址
// zend/zend_globals.h 161行 符号表
struct _zend_executor_globals { ... ...
HashTable *active_symbol_table; /*活动符号表*/
HashTable symbol_table; /* 全局符号表 */
HashTable included_files; /* files already included */...
}当执行到函数时,会生成函数的"执行环境结构体",包含函数名,参数,执行步骤,所在的类(如果是方法),以及为这个函数生成一个符号表.符号表统一放在栈上.并把active_symbol_table指向刚产生的符号表
Zend/zend_compiles.h 384行，执行环境结构体：
struct _zend_execute_data {struct _zend_op *opline;zend_function_state function_state;zend_op_array *op_array;//函数编译后的执行逻辑，编译后的opcode二进制代码，称为op_arrayzval *object;HashTable *symbol_table;//此函数的符号表地址struct _zend_execute_data *prev_execute_data;zval *old_error_reporting;zend_bool nested;zval **original_return_value;zend_class_entry *current_scope;zend_class_entry *current_called_scope;zval *current_this; struct _zend_op *fast_ret; /* used by FAST_CALL/FAST_RET (finally keyword) */call_slot *call_slots;call_slot *call;
};上面这个,是当前函数执行时的符号表。
通过下边例子，来描述下函数在执行中，PHP对各个存储空间的分配，以及解释了为什么PHP的静态变量可以共享。
当执行到函数时,会生成函数的"执行环境结构体",包含函数名,参数,执行步骤,所在的类(如果是方法),以及为这个函数生成一个符号表.符号表统一放在栈上.并把active_symbol_table指向刚产生的符号表
解释：
1.执行t1时，形成t1的环境结构体，t1调入到执行栈，t1也有自己的符号表，符号表里边存储的变量对应这个t1环境(局部变量嘛)
2.执行t1到第三行，执行了t2，形成t2的环境结构体，t2入栈，t2也有自己的变量自己的符号表，与t1互不影响。
3.假使t1函数内部出现了递归调用t1，此时会生成第二个t1环境结构体，和【1】中是两个结构体，互不影响
函数执行时的栈变化
当函数调用时,为此函数生成了一个”执行环境变量”的结构体,里面存储了当前函数的名称,参数,对应的类....等等信息.称为_zend_execute_data {}结构体
struct _zend_execute_data {struct _zend_op *opline;zend_function_state function_state;zend_op_array *op_array;//函数编译后的执行逻辑，编译后的opcode二进制代码，称为op_arrayzval *object;HashTable *symbol_table;//此函数的符号表地址struct _zend_execute_data *prev_execute_data;zval *old_error_reporting;zend_bool nested;zval **original_return_value;zend_class_entry *current_scope;zend_class_entry *current_called_scope;zval *current_this; struct _zend_op *fast_ret; /* used by FAST_CALL/FAST_RET (finally keyword) */call_slot *call_slots;call_slot *call;
};这个结构体中,有2个重要的信息需要注意！:
{
*op_array ------>是函数的执行步骤，公用（静态变量字段存储于此！所以改一次依赖于此逻辑的函数全修改！）
*hash_table---->symbol_table 这个函数对应的符号表
}
思考一下: 1个函数,递归调用自己3次, 如t1
问：在栈上,肯定要有3个 execute_data生成.但是,这3个execute_data--->对应几个*op_array;
答:函数编译完了,生成一份*op_array,因为函数的执行逻辑是固定的.
问：生成了几个 symbol_table?
答：生成3个符号表.
结论：
1. 每一个函数调用是都会生成自己的环境栈和符号表栈，不同的环境栈对应了自己的符号表栈，所以每个函数中的变量常量等，他们是有对应函数内的作用域限制
2. 虽然每次会生成不同的环境栈与作用域，但是如果调用的是同一个函数，其 *op_array;是公用1份的，换句话说，t1递归调用自己，每次都会开辟一个环境栈区分独立，但是他们是同一个函数逻辑，所以op_array是一样的，而
三。其他
通过一个哈希算法，它总有碰撞的时候吧。PHP中的哈希表是使用拉链法来解决冲突 (具体点讲就是使用链表来存储哈希到同一个槽位的数据,Zend为了保存数据之间的关系使用了双向链表来链接元素)。
对于HashTable的初始化_zend_hash_init，
插入_zend_hash_add_or_update，
元素访问_zend_hash_add_or_find等操作，源码中有就不再这里叙述。
这样回头一想，变量表，常量表，函数表等，他们在PHP中都是靠HashTable来实现的，如[二]中叙述，hashtable是不是很强大呢？
Zend引擎哈希表结构和关系：
Zend/zend_hash.h 55行
typedef struct bucket {ulong h; /* Used for numeric indexing */uint nKeyLength;void *pData;void *pDataPtr;struct bucket *pListNext;struct bucket *pListLast;struct bucket *pNext;struct bucket *pLast;const char *arKey;
} Bucket;typedef struct _hashtable { uint nTableSize; // hash Bucket的大小，最小为8，以2x增长。uint nTableMask; // nTableSize-1 ， 索引取值的优化uint nNumOfElements; // hash Bucket中当前存在的元素个数，count()函数会直接返回此值 ulong nNextFreeElement; // 下一个数字索引的位置Bucket *pInternalPointer; // 当前遍历的指针（foreach比for快的原因之一）Bucket *pListHead; // 存储数组头元素指针Bucket *pListTail; // 存储数组尾元素指针Bucket **arBuckets; // 存储hash数组dtor_func_t pDestructor; // 在删除元素时执行的回调函数，用于资源的释放zend_bool persistent; //指出了Bucket内存分配的方式。如果persisient为TRUE，则使用操作系统本身的内存分配函数为Bucket分配内存，否则使用PHP的内存分配函数。unsigned char nApplyCount; // 标记当前hash Bucket被递归访问的次数（防止多次递归）zend_bool bApplyProtection;// 标记当前hash桶允许不允许多次访问，不允许时，最多只能递归3次
#if ZEND_DEBUGint inconsistent;
#endif
} HashTable;
Zend/zend_compiles.h 261行,op_array结构代码
struct _zend_op_array {/* Common elements */zend_uchar type;const 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;/* END of common elements */zend_uint *refcount;zend_op *opcodes;zend_uint last;zend_compiled_variable *vars;int last_var;zend_uint T;zend_uint nested_calls;zend_uint used_stack;zend_brk_cont_element *brk_cont_array;int last_brk_cont;zend_try_catch_element *try_catch_array;int last_try_catch;zend_bool has_finally_block;/* static variables support */HashTable *static_variables;zend_uint this_var;const char *filename;zend_uint line_start;zend_uint line_end;const char *doc_comment;zend_uint doc_comment_len;zend_uint early_binding; /* the linked list of delayed declarations */zend_literal *literals;int last_literal;void **run_time_cache;int last_cache_slot;void *reserved[ZEND_MAX_RESERVED_RESOURCES];
};这篇关于PHP内核--浅谈PHP灵魂HashTble的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
