【译】Equals之opcode分析

原文： https://blog.ircmaxell.com/2012/07/the-anatomy-of-equals-opcode-analysis.html

昨天有人通过电子邮件问我一个有趣的问题，问题相当简单，答案，不多……所以，与其用电子邮件回复，我想我应该写一篇关于它的文章。简单地说，问题是：当使用==将浮点数与整数进行比较时，在哪里进行转换？

那么，让我们开始:

测试代码：

在回答问题之前，我们需要做的第一步是定义我们可以分析流程的最简单代码。因此，我们可以从以下代码开始：

<?php 1 == 1.0;

但这有点太简单了，我们想知道变量会发生什么，但是没有变量！！！！因此，让我们添加一些变量：

<?php
$i = 1;
$j = 1.0;
echo $i == $j;

现在我们状态很好，所以，下一步就是搞清楚到底发生了什么。
最简单的方法是查看生成的操作码，我用了5.4.4版本的Vulcan逻辑分解器。

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The Opcodes

这4行PHP生成这8行操作码:

line     # *  op           fetch  ext  return  operands
--------------------------------------------------------
   3     0  >   EXT_STMT
         1      ASSIGN                         !0, 1
   4     2      EXT_STMT
         3      ASSIGN                         !1, 1
   5     4      EXT_STMT
         5      IS_EQUAL               ~2      !0, !1
         6      ECHO                           ~2
   6     7    > RETURN                         1

现在，为了我们的目的，我们对操作码第5行感兴趣，这是一个等价的调用。
但在深入研究之前，让我们先谈谈我们已经提供的输出。

第一点有趣的信息在“op”列中，这告诉我们将要执行的操作，然后，右边有一堆数字。
前缀（~和！这里）是变量，其他是原始数值。~和！是吗？他们是一个编译变量（普通的PHP变量），其中~表示一个临时变量（直接将值从一个操作码传递到另一个操作码时使用）。

所以，在操作码5之前，我们刚刚将这两个值赋给了这两个变量（值得注意的是！1-因此$J-是一个浮点数，这里不输出小数）。因此，当我们到达第5行时，我们已经得到了所有需要的信息，以确定“等于”是什么。

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Opcode Handlers

在我们深入研究is_equal之前，我们首先需要讨论操作码处理程序。当PHP生成它的VM（是的，它是生成的）时，它可以使用每个操作码的多个“版本”。对于is_equal，如果操作数是常量（1和1.0），而不是变量（变量处理代码需要不同），则可以想象获取参数所需的代码是不同的。

因此，处理程序是在zend/zend_vm_execute.h中定义的。它们具有命名约定：ZEND_{$OPCODE}_SPEC_{$VAR1_TYPE}_{$VAR2_TYPE}_HANDLER 。因此，通过观察IS_EQUALS 的调用，我们可以知道它们都是编译变量。因此，我们寻找 ZEND_IS_EQUALS_SPEC_CV_CV_HANDLER 的定义。果然，在第34805行。代码如下：

static int ZEND_FASTCALL  ZEND_IS_EQUAL_SPEC_CV_CV_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS)
{
    USE_OPLINE

    zval *result = &EX_T(opline->result.var).tmp_var;

    SAVE_OPLINE();
    ZVAL_BOOL(result, fast_equal_function(result,
        _get_zval_ptr_cv_BP_VAR_R(EX_CVs(), opline->op1.var TSRMLS_CC),
        _get_zval_ptr_cv_BP_VAR_R(EX_CVs(), opline->op2.var TSRMLS_CC) TSRMLS_CC));


    CHECK_EXCEPTION();
    ZEND_VM_NEXT_OPCODE();
}

让我们忽略所有代码， 只看fast_equal_function。这些论点是非常直截了当的，除了时髦的“get_zval_ptr_blah_blah”行。这些都是获取变量值（zval，记得吗？）从操作码数组。然后，我们只需要调用fast_equal_function（result，var1，var2）。

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Fast Equal Function

继续，我们需要查看fast_equal_function的内部，看看发生了什么。值得注意的是，到目前为止我们还没有修改任何变量。所以！0（$i）和！1（$j）仍然分别是一个整数和一个浮点。那么让我们来看看相等函数吧。

static zend_always_inline int fast_equal_function(zval *result, zval *op1, zval *op2 TSRMLS_DC)
{
    if (EXPECTED(Z_TYPE_P(op1) == IS_LONG)) {
        if (EXPECTED(Z_TYPE_P(op2) == IS_LONG)) {
            return Z_LVAL_P(op1) == Z_LVAL_P(op2);
        } else if (EXPECTED(Z_TYPE_P(op2) == IS_DOUBLE)) {
            return ((double)Z_LVAL_P(op1)) == Z_DVAL_P(op2);
        }
    } else if (EXPECTED(Z_TYPE_P(op1) == IS_DOUBLE)) {
        if (EXPECTED(Z_TYPE_P(op2) == IS_DOUBLE)) {
            return Z_DVAL_P(op1) == Z_DVAL_P(op2);
        } else if (EXPECTED(Z_TYPE_P(op2) == IS_LONG)) {
            return Z_DVAL_P(op1) == ((double)Z_LVAL_P(op2));
        }
    }
    compare_function(result, op1, op2 TSRMLS_CC);
    return Z_LVAL_P(result) == 0;
}

看起来里面发生了很多事情，但实际上，这很简单。
值得注意的一点是，expected（）只是一个宏包装器，出于我们的目的，我们可以将它忽略。

所以，在函数里面，我们有3个分支。

1. 第一个是如果第一个变量是整数。
2. 第二个是如果第一个变量是一个浮点。（double也是浮点型）
3. 如果第一个变量是其他变量，则会出现第三个分支和最后一个分支。

在前两个分支中的每一个，都有另外两个分支检查第二个参数是整数还是浮点。
如果是这样，它将进行简单的数字比较,如果不是，则调用下面的通用比较函数compare_function。

因此这就是我们的答案:

$I==$J 根本没有ZVAL强制转换,它只执行简单的C变量数值转换（基于值，不需要额外的内存分配）。
所以两个源变量都保持不变,没有进行“转换”。

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结论

如果你知道该去哪里看的话，阅读资料并不难。试一试。有关练习，请查看[compare_function（）]（http://lxr.php.net/xref/php_5_4/zend/zend_operators.c 1402），并了解如果一个参数是字符串“2abc”，另一个是整数2，会发生什么情况…