変数入門

変数がどのように格納され処理されているのかについてきちんと理解することは、 ハッカーになるための第一歩です。エンジンは、構造体のさまざまな フィールドにアクセスするための統一された直感的なマクロを提供することで、 それがどのような型の変数であっても、その概念の複雑さを隠蔽しようとします。 この章の中身に沿って学習していけば、ハッカーはPHPの変数に関する 専門用語やその概念についての理解を深めることができるはずです。

注意:

PHPはコピーオンライトや参照カウント法を使う、動的で型の制約がゆるい言語です。

前述の内容もう少し正確に言うと、PHPは高水準言語であり、緩い型付けにより変数は エンジニアの好みに応じて暗黙に解釈され、実行時に必要な型に強制的に変換されます。 参照カウント法は、ある変数がユーザーのコードの中でもはや参照されなくなったことを エンジンが推測し、その変数に関連付けられた構造体を開放するという仕組みです。

PHP内部の変数は、すべてzvalと呼ばれるひとつの構造体で表現されています。

typedef struct _zval_struct {
    zvalue_value value;        /* 変数の値 */
    zend_uint refcount__gc;    /* 参照回数 */
    zend_uchar type;           /* 変数の型 */
    zend_uchar is_ref__gc;     /* リファレンスフラグ */
} zval;

zval_valueは、ひとつの変数が持ちうるすべての型を表現可能な共用体です。

typedef union _zvalue_value {
    long lval;                 /* long 値 */
    double dval;               /* double 値 */
    struct {                   
        char *val;
        int len;               /* 常に文字列用として設定されます */
    } str;                     /* 文字列(常に長さを持ちます) */
    HashTable *ht;             /* 配列 */
    zend_object_value obj;     /* オジュジェクト格納用ハンドルやハンドラを保持します */
} zvalue_value;

この構造体により、ある変数はいずれかひとつの型を持つことができ、そのデータは zval_value共用体の中の適切なフィールドによって表現されている ことがわかります。zval自体に型や参照回数を持ち、 またその変数がリファレンスかどうかを示すフラグも持っています。

注意:

上記の他にも、定数の配列や callable オブジェクトといった内部的な型を あらわす定数があるのですが、それらの利用法についてはこのドキュメントでは扱いません。

エンジンが公開しているマクロのうち、zval値で扱えるものを 以下の表に示します。

参照カウント法の原理の章をチェックして、 参照カウント法や参照がどのような仕組みで動いているのかを調べてみてください。

注意:

前述の Z_* マクロはどれも１個の zval を受け取りますが、これらに _P サフィックス がついた、たとえばzend_uchar Z_TYPE_P(zval* pzv)のようなマクロも 定義されていて、これらはすべて zval へのポインタを受け取ります。さらに、たとえば zend_uchar Z_TYPE_PP(zval** ppzv)のように _PP サフィックスがついた ものもあり、これらは zval へのポインタのポインタを受け取ります。

注意:

オブジェクトとリソースは、それぞれの構造体の一部として参照カウントを 持っています。これらについて zval_ptr_dtor が呼ばれると、それぞれにあった del_ref が実行されます。詳細はオブジェクトの扱いとリソースの扱いを参照してください。

さらにハッカーが知っておくべき機能をふたつだけ挙げるとすれば、 それはzval_copy_ctorとzval_ptr_dtorでしょう。これらは エンジンにおける参照カウントメカニズムの基本です。重要なことは、通常の環境で zval_copy_ctorが呼ばれても、実際には何も起こらないことです。 これは単に参照カウントを増やしているだけです。同様に、zval_ptr_dtor が本当に変数を破壊するのは、それを参照するものがなくなって、参照カウントが 0 になった時だけです。

PHP 自体は弱い型付けしか行いませんが、エンジンが変数の型を別の型にするための API 関数を提供しています。

注意:

convert_func_t 関数には(void) (zval* pzval) というプロトタイプが必要です。

ここまで読んでもらえたので、あなたはネイティブからエンジンまでの型、 型の検出とzval 値の読み取り方法、参照カウントや zval のフラグの操作等についての 理解が進んだはずです。