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Web開発で広く使用されているスクリプト言語として、PHPは最適化されたメモリ管理、エラー処理メカニズム、JITコンピレーションテクノロジーのおかげで、PHP7バージョンで大幅なパフォーマンス改善を達成しました。 PHP7の基礎となる動作メカニズムを理解することは、高性能PHPアプリケーションを開発するための重要な基盤です。この記事は、ソースコードレベルから開始され、コンパイルから実行までのコアプロセスを分析します。
PHPの編集プロセスは、主に語彙分析、文法分析、中間コード生成の3つの段階に分かれています。以下は1つずつ分解します。
語彙分析段階では、PHPソースコードは、変数、数字、文字列、演算子などの「トークン」と呼ばれる最小言語単位に分割されます。各タグには、タイプ名と対応する値が含まれます。
$var1 = 10;
$var2 = "hello world";
対応するマークは次のとおりです。
T_VARIABLE $var1
T_WHITESPACE
T_EQUAL =
T_WHITESPACE
T_LNUMBER 10
T_SEMICOLON ;
T_WHITESPACE
T_VARIABLE $var2
T_WHITESPACE
T_EQUAL =
T_WHITESPACE
T_STRING "hello world"
T_SEMICOLON ;
構文分析は、タグのシーケンスを構文ツリーに構築し、そのノードは条件付きステートメントや関数呼び出しなどの構文構造を表します。構文ツリーは、通訳者がコードロジックを理解するのに役立ちます。
if ($a > $b) {
$max = $a;
} else {
$max = $b;
}
対応する構文ツリー構造は次のとおりです。
if
├─ >
│ ├─ $a
│ └─ $b
├─ =
│ ├─ $max
│ └─ $a
└─ =
├─ $max
└─ $b
この段階では、構文ツリーは仮想マシンによる実行のために抽象的な中間コードに変換されます。この中間言語は、特定のプラットフォームに依存せず、クロスプラットフォームの実行とパフォーマンスの最適化を支援します。
function get_user_name($userid) {
$users = array(
1 => "John",
2 => "Mary",
3 => "Bob"
);
if (isset($users[$userid])) {
return $users[$userid];
} else {
return "Unknown";
}
}
生成された中間コードは次のとおりです。
FUNCTION get_user_name
PARAM $userid
ADD_ARRAY $users,1,"John",2,"Mary",3,"Bob"
IF isset,$users,$userid
GET_ARRAY $users,$userid
RETURN
ELSE
STRING "Unknown"
RETURN
ENDIF
END_FUNCTION
PHPが中間コード生成を完了すると、実行段階に入り、仮想マシンがコード操作を完了します。
PHPの実行は、言語コアと拡張可能なモジュールで構成される通訳に依存しています。コアパーツは、基本的な構文とプロセス制御を担当し、機能要件に従って拡張モジュールを自由にロードできます。
PHP7以降に導入されたJITコンピレーションテクノロジーは、特に繰り返される操作集約シナリオで、運用効率を改善するために、ホットコードパスをローカルマシンコードに動的にコンパイルできます。
PHP仮想マシンは、中間コードを実行し、メモリ割り当て、関数呼び出し、例外処理などの基礎となるタスクを完了する責任があります。その設計は、実際のハードウェアアーキテクチャを指し、クロスプラットフォームの実行機能を実現します。
PHP7は、基礎となるアーキテクチャで多くの最適化を行っており、そのコンパイルと実行メカニズムは、語彙および構文分析、中間コード生成、仮想マシンの実行、JITコンパイルの複数のリンクに分けられます。開発者にとって、これらのメカニズムを理解することは、アプリケーションのパフォーマンスをデバッグして最適化するのに役立つだけでなく、PHP言語の本質をより深く理解することができます。
