php控制结构语句declare中的tick的详解[整理版]

先看看手册是怎么说的:

declare 结构用来设定一段代码的执行指令。declare 的语法和其它流程控制结构相似：

declare (directive)
    statement

directive 部分允许设定 declare 代码段的行为。目前只认识两个指令：ticks（更多信息见下面 ticks 指令）以及 encoding(更多信息见下面 encoding指令)。

Note:

ticks 指令在 PHP 5.3.0 中是过时指令，将会从 PHP 6.0.0 移除。

encoding 是 PHP 5.3.0 新增指令。

Tick 是一个在 declare 代码段中解释器每执行 N 条低级语句就会发生的事件。N 的值是在 declare 中的 directive 部分用 ticks=N 来指定的。

在每个 tick 中出现的事件是由 register_tick_function() 来指定的。更多细节见下面的例子。注意每个 tick 中可以出现多个事件。

看完手册还是觉得云里雾里,再看看别人是怎么描述:

根据代码解析:

<?php
function doTicks ()
{
    echo 'Ticks';
}
register_tick_function('doTicks');
declare(ticks = 1) {
    for ($x = 1; $x < 10; ++ $x) {
        echo $x * $x . '<br />';
    }
}
?>

运算结果：

1
TicksTicks4
TicksTicks9
TicksTicks16
TicksTicks25
TicksTicks36
TicksTicks49
TicksTicks64
TicksTicks81
TicksTicksTicksTicks

产生三个疑问:

(1)为什么先输出1之后才输出“Ticks”?

(2)为什么在输出81后还输出四个Ticks ?

(3)declare中的for循环怎么分解成低级语句(low-level)？

这是每个初次接触ticks的人都会碰到的问题。首先register_tick_function函数定义了每个tick事件发生时的处理函数。那么什么是tick事件呢？先看手册上对ticks的解释：

A tick is an event that occurs for every N low-level statements executed by the parser within the declare block. The value for N is specified using ticks=N within the declare blocks's directive section. 
The event(s) that occur on each tick are specified using the register_tick_function().

这个解释有三层意思：

(1) tick是一个事件。

(2) tick事件在PHP每执行N条低级语句就发生一次，N由declare语句指定。

(3)可以用register_tick_function()来指定tick事件发生时应该执行的操作。

很明显，理解上面的输出结果最关键的是了解什么是低级语句(low-level statements)，它又是如何进行计数的。我们首先还是将上面的程序通过OPDUMP编译成OPCODEs：

1: <?php
		0  NOP                 
2: 
3: function doTicks ()
4: {
5:     echo 'Ticks';
		0  ECHO                'Ticks'
6: }
		1  RETURN              null
7: register_tick_function('doTicks');
		1  SEND_VAL            'doTicks'
		2  DO_FCALL            'register_tick_function' [extval:1]
8: declare(ticks = 1) {
9:     for ($x = 1; $x < 10; ++ $x) {
		3  ASSIGN              !0, 1
		4  IS_SMALLER          !0, 10 =>RES[~2]      
		5  JMPZNZ              ~2, ->14 [extval:8]
		6  PRE_INC             !0
		7  JMP                 ->4
10:         echo $x * $x . '<br />';
		8  MUL                 !0, !0 =>RES[~4]      
		9  CONCAT              ~4, '<br />' =>RES[~5]      
	   10  ECHO                ~5
	   11  TICKS               1 =>RES[]        
11:     }
	   12  TICKS               1 =>RES[]        
	   13  JMP                 ->6
	   14  TICKS               1 =>RES[]        
12: }
	   15  TICKS               1 =>RES[]        
	   16  RETURN              1

很明显，PHP的编译过程已经在编译后每条语句的OPCODE序列中插入了TICKS指令用于处理tick事件。那么这些TICKS是根据什么规则来插入的呢？

我们还是从PHP Zend Engine的源代码中寻找答案。

通过简单的文本搜索我们可以知道生成ZEND_TICKS指令的唯一函数是zend_do_ticks(该函数的实现在zend_compile.c中)。

现在再从PHP的语法分析文件zend_language_parser.y(PHP使用bison来做语法分析，所有的语法规则均定义在zend_language_parser.y中)中寻找调用zend_do_ticks的地方。

再一次使用简单的文本搜索，我们可以得到调用zend_do_ticks的三条语法规则：

statement:
  unticked_statement { zend_do_ticks(TSRMLS_C); }
| ...
;
function_declaration_statement:
  unticked_function_declaration_statement { zend_do_ticks(TSRMLS_C); }
;
class_declaration_statement:
  unticked_class_declaration_statement { zend_do_ticks(TSRMLS_C); }
;

也就是说，PHP编译会在statement(语句), function_declaration_statement（函数定义语句）， class_declaration_statement后插入TICKS处理函数，即它会在每条statement，函数声明，类（实际上还包括接口）声明后插入一条TICKS指令。

函数与类声明语句比较好理解，根据unticked_function_declaration_statement的语法定义：

unticked_function_declaration_statement:
  function is_reference T_STRING { zend_do_begin_function_declaration(&$1, &$3, 0, $2.op_type, NULL TSRMLS_CC); }
   '(' parameter_list ')' '{' inner_statement_list '}' { zend_do_end_function_declaration(&$1 TSRMLS_CC); }
;

可以知道function_declaration_statement是完整的函数声明，也就是说，一个函数的定义包括完整的函数原形及函数体算一条function_declaration_statement。

同样从unticked_class_declaration_statement的语法定义：

unticked_class_declaration_statement:
  class_entry_type T_STRING extends_from
   { zend_do_begin_class_declaration(&$1, &$2, &$3 TSRMLS_CC); }
   implements_list
   '{'
    class_statement_list
   '}' { zend_do_end_class_declaration(&$1, &$2 TSRMLS_CC); }
| interface_entry T_STRING
   { zend_do_begin_class_declaration(&$1, &$2, NULL TSRMLS_CC); }
   interface_extends_list
   '{'
    class_statement_list
   '}' { zend_do_end_class_declaration(&$1, &$2 TSRMLS_CC); }
;

也可以知道，完整的class或interface定义算是一个class_declration_statement。

最复杂的是statement，它的核心是下面的定义：

unticked_statement:
  '{' inner_statement_list '}'
| T_IF '(' expr ')' { zend_do_if_cond(&$3, &$4 TSRMLS_CC); } statement { zend_do_if_after_statement(&$4, 1 TSRMLS_CC); } elseif_list else_single { zend_do_if_end(TSRMLS_C); }
| T_IF '(' expr ')' ':' { zend_do_if_cond(&$3, &$4 TSRMLS_CC); } inner_statement_list { zend_do_if_after_statement(&$4, 1 TSRMLS_CC); } new_elseif_list new_else_single T_ENDIF ';' { zend_do_if_end(TSRMLS_C); }
| T_WHILE '(' { $1.u.opline_num = get_next_op_number(CG(active_op_array));  } expr  ')' { zend_do_while_cond(&$4, &$5 TSRMLS_CC); } while_statement { zend_do_while_end(&$1, &$5 TSRMLS_CC); }
| T_DO { $1.u.opline_num = get_next_op_number(CG(active_op_array));  zend_do_do_while_begin(TSRMLS_C); } statement T_WHILE '(' { $5.u.opline_num = get_next_op_number(CG(active_op_array)); } expr ')' ';' { zend_do_do_while_end(&$1, &$5, &$7 TSRMLS_CC); }
| T_FOR
   '('
    for_expr
   ';' { zend_do_free(&$3 TSRMLS_CC); $4.u.opline_num = get_next_op_number(CG(active_op_array)); }
    for_expr
   ';' { zend_do_extended_info(TSRMLS_C); zend_do_for_cond(&$6, &$7 TSRMLS_CC); }
    for_expr
   ')' { zend_do_free(&$9 TSRMLS_CC); zend_do_for_before_statement(&$4, &$7 TSRMLS_CC); }
   for_statement { zend_do_for_end(&$7 TSRMLS_CC); }
| T_SWITCH '(' expr ')' { zend_do_switch_cond(&$3 TSRMLS_CC); } switch_case_list { zend_do_switch_end(&$6 TSRMLS_CC); }
| T_BREAK ';'    { zend_do_brk_cont(ZEND_BRK, NULL TSRMLS_CC); }
| T_BREAK expr ';'  { zend_do_brk_cont(ZEND_BRK, &$2 TSRMLS_CC); }
| T_CONTINUE ';'   { zend_do_brk_cont(ZEND_CONT, NULL TSRMLS_CC); }
| T_CONTINUE expr ';'  { zend_do_brk_cont(ZEND_CONT, &$2 TSRMLS_CC); }
| T_RETURN ';'      { zend_do_return(NULL, 0 TSRMLS_CC); }
| T_RETURN expr_without_variable ';' { zend_do_return(&$2, 0 TSRMLS_CC); }
| T_RETURN variable ';'    { zend_do_return(&$2, 1 TSRMLS_CC); }
| T_GLOBAL global_var_list ';'
| T_STATIC static_var_list ';'
| T_ECHO echo_expr_list ';'
| T_INLINE_HTML   { zend_do_echo(&$1 TSRMLS_CC); }
| expr ';'    { zend_do_free(&$1 TSRMLS_CC); }
| T_UNSET '(' unset_variables ')' ';'
| T_FOREACH '(' variable T_AS
  { zend_do_foreach_begin(&$1, &$2, &$3, &$4, 1 TSRMLS_CC); }
  foreach_variable foreach_optional_arg ')' { zend_do_foreach_cont(&$1, &$2, &$4, &$6, &$7 TSRMLS_CC); }
  foreach_statement { zend_do_foreach_end(&$1, &$4 TSRMLS_CC); }
| T_FOREACH '(' expr_without_variable T_AS
  { zend_do_foreach_begin(&$1, &$2, &$3, &$4, 0 TSRMLS_CC); }
  variable foreach_optional_arg ')' { zend_check_writable_variable(&$6); zend_do_foreach_cont(&$1, &$2, &$4, &$6, &$7 TSRMLS_CC); }
  foreach_statement { zend_do_foreach_end(&$1, &$4 TSRMLS_CC); }
| T_DECLARE { $1.u.opline_num = get_next_op_number(CG(active_op_array)); zend_do_declare_begin(TSRMLS_C); } '(' declare_list ')' declare_statement { zend_do_declare_end(&$1 TSRMLS_CC); }
| ';'  /* empty statement */
| T_TRY { zend_do_try(&$1 TSRMLS_CC); } '{' inner_statement_list '}'
  T_CATCH '(' { zend_initialize_try_catch_element(&$1 TSRMLS_CC); }
  fully_qualified_class_name { zend_do_first_catch(&$7 TSRMLS_CC); }
  T_VARIABLE ')' { zend_do_begin_catch(&$1, &$9, &$11, &$7 TSRMLS_CC); }
  '{' inner_statement_list '}' { zend_do_end_catch(&$1 TSRMLS_CC); }
  additional_catches { zend_do_mark_last_catch(&$7, &$18 TSRMLS_CC); }
| T_THROW expr ';' { zend_do_throw(&$2 TSRMLS_CC); }
| T_GOTO T_STRING ';' { zend_do_goto(&$2 TSRMLS_CC); }
;

根据上面的定义，我们知道，statement包括：

(1) 简单语句：空语句（就一个；号），return,break,continue,throw, goto,global,static,unset,echo, 内置的HTML文本，分号结束的表达式等均算一个语句。

(2) 复合语句：完整的if/elseif,while,do...while,for,foreach,switch,try...catch等算一个语句。

(3) 语句块：{} 括出来的语句块。

(4) 最后特别的：declare块本身也算一个语句(按道理declare块也算是复合语句，但此处特意将其独立出来)。

所有的statement, function_declare_statement, class_declare_statement就构成了所谓的低级语句(low-level statement)。

现在再来看开始的例子就比较好理解了：

首先完整的for循环算一个语句，但必须要等循环结束才算，因此在编译时for循环里面的echo 算第一个语句。

所以第一个doTicks是在第一个echo后执行的，也就是1输出后才发生第一个tick事件。

在$x 从1到9的循环中，每个循环包括两个语句，一个echo, 一个for循环。在81输出后，因为echo是一条语句，因此输出第一个ticks。

同时$x=9的这个for循环也结束了，这又是一条语句,输出第二个ticks；开始$x=10的循环，但这时已不满足循环条件，for循环执行结束，这个循环又是一个语句，这时输出第三个ticks。

最后declare本身也算一条语句，所以又输出第四个ticks。