zyk198500 发表于 2017-3-29 11:13:54

php调用C代码的方法详解

在php程序中需要用到C代码,应该是下面两种情况:1 已有C代码,在php程序中想直接用
2 由于php的性能问题,需要用C来实现部分功能


针对第一种情况,最合适的方法是用system调用,把现有C代码写成一个独立的程序。参数通过命令行或者标准输入传入,结果从标准输出读出。其次,稍麻烦一点的方法是C代码写成一个daemon,php程序用socket来和它进行通讯。


重点讲讲第二种情况,虽然沿用system调用的方法也可以,但是想想你的目的是优化性能,那么频繁的起这么多进程,当然会让性能下降。而写daemon的方法固然可行,可是繁琐了很多。


我的简单测试,同样一个算法,用C来写比用php效率能提高500倍。而用php扩展的方式,也能提高90多倍(其中的性能损失在了参数传递上了吧,我猜)。


所以有些时候php扩展就是我们的最佳选择了。


这里我着重介绍一下用C写php扩展的方法,而且不需要重新编译php。


首先,找到一个php的源码,php4或者php5版本的都可以,与你目标平台的php版本没有关系。


在源码的ext目录下可以找到名为ext_skel的脚本(windows平台使用ext_skel_win32.php)
在这个目录下执行./ext_skel--extname=hello(我用hello作为例子)
这时生成了一个目录 hello,目录下有几个文件,你只需要关心这三个:config.m4hello.c php_hello.h


把这个目录拷备到任何你希望的地方,cd进去,依次执行
phpize
./configure
make
什么也没发生,对吧?
这是因为漏了一步,打开config.m4,找到下面
dnl If your extension references something external, use with:

...
dnl Otherwise use enable:

...
这是让你选择你的扩展使用with还是enable,我们用with吧。把with那一部分取消注释。
如果你和我一样使用vim编辑器,你就会很容易发现dnl三个字母原来是表示注释的呀(这是因为vim默认带了各种文件格式的语法着色包)


我们修改了config.m4后,继续
phpize
./configure
make
这时,modules下面会生成hello.so和hello.la文件。一个是动态库,一个是静态库。


你的php扩展已经做好了,尽管它还没有实现你要的功能,我先说说怎么使用这个扩展吧!ext_skel为你生成了一个hello.php里面有调用示例,但是那个例子需要你把hello.so拷贝到php的扩展目录中去,我们只想实现自己的功能,不想打造山寨版php,改用我下面的方法来加载吧:

[*]if(!extension_loaded("hello")){
[*]dl_local("hello.so");
[*]}
[*]functiondl_local($extensionFile){
[*]//makesurethatweareABLEtoloadlibraries
[*]if(!(bool)ini_get("enable_dl")||(bool)ini_get("safe_mode")){
[*]die("dh_local():Loadingextensionsisnotpermitted.\n");
[*]}
[*]
[*]//checktomakesurethefileexists
[*]if(!file_exists(dirname(__FILE__)."/".$extensionFile)){
[*]die("dl_local():File'$extensionFile'doesnotexist.\n");
[*]}
[*]
[*]//checkthefilepermissions
[*]if(!is_executable(dirname(__FILE__)."/".$extensionFile)){
[*]die("dl_local():File'$extensionFile'isnotexecutable.\n");
[*]}
[*]
[*]//wefigureoutthepath
[*]$currentDir=dirname(__FILE__)."/";
[*]$currentExtPath=ini_get("extension_dir");
[*]$subDirs=preg_match_all("/\//",$currentExtPath,$matches);
[*]unset($matches);
[*]
[*]//letsmakesureweextractedavalidextensionpath
[*]if(!(bool)$subDirs){
[*]die("dl_local():Couldnotdetermineavalidextensionpath.\n");
[*]}
[*]
[*]$extPathLastChar=strlen($currentExtPath)-1;
[*]
[*]if($extPathLastChar==strrpos($currentExtPath,"/")){
[*]$subDirs--;
[*]}
[*]
[*]$backDirStr="";
[*]for($i=1;$i<=$subDirs;$i++){
[*]$backDirStr.="..";
[*]if($i!=$subDirs){
[*]$backDirStr.="/";
[*]}
[*]}
[*]
[*]//constructthefinalpathtoload
[*]$finalExtPath=$backDirStr.$currentDir.$extensionFile;
[*]
[*]//nowweexecutedl()toactuallyloadthemodule
[*]if(!dl($finalExtPath)){
[*]die();
[*]}
[*]
[*]//ifthemodulewasloadedcorrectly,wemustbowgrabthemodulename
[*]$loadedExtensions=get_loaded_extensions();
[*]$thisExtName=$loadedExtensions;
[*]
[*]//lastly,wereturntheextensionname
[*]return$thisExtName;
[*]
[*]}//enddl_local()

这样的好处是你的php扩展可以随你的php代码走,绿色扩展。


随后一个让人关心的问题是,如何添加函数、实现参数传递和返回值


添加函数步骤如下:
php_hello.h:
PHP_FUNCTION(confirm_hello_compiled);// 括号里面填写函数名

hello.c
zend_function_entry hello_functions[] = {
PHP_FE(confirm_hello_compiled, NULL)    /* 这里添加一行 */
{NULL, NULL, NULL} /* Must be the last line in hello_functions[] */
};



PHP_FUNCTION(confirm_hello_compiled)
{// 这里写函数体
}
要实现的函数原型其实都一个样,用宏PHP_FUNCTION来包装了一下,另外呢,在hello_functions里面添加了一行信息,表示你这个模块中有这个函数了。


那么都是一样的函数原型,如何区分返回值与参数呢?
我给一个例子:

[*]PHP_FUNCTION(hello_strdiff)
[*]{
[*]char*r1=NULL,*r2=NULL;
[*]intn=0,m=0;
[*]
[*]if(zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS()TSRMLS_CC,"ss",&r1,&n,&r2,&m)==FAILURE){
[*]return;
[*]}
[*]while(n&&m&&*r1==*r2){
[*]r1++;
[*]r2++;
[*]n--;
[*]m--;
[*]}
[*]
[*]if(n==0)RETURN_LONG(m);
[*]if(m==0)RETURN_LONG(n);
[*]intd;
[*]intcost;
[*]inti,j;
[*]for(i=0;i<=n;i++)d=i;
[*]for(j=0;j<=m;j++)d=j;
[*]for(i=1;i<=n;i++){
[*]for(j=1;j<=m;j++){
[*]if(r1==r2)cost=0;
[*]elsecost=1;
[*]inta=MIN(d+1,d+1);
[*]a=MIN(a,d+cost);
[*]d=a;
[*]}
[*]}
[*]RETURN_LONG(d);
[*]}
[*]

这是一个求两个字符串差异度的算法,输入参数两个字符串,返回整型。
参数的传递看这里
zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS()TSRMLS_CC,"ss",&r1,&n,&r2,&m)

把这个当成是scanf来理解好了。
类型说明见下表:
Booleanbzend_boolLongllongDoubleddoubleStringschar*, intResourcerzval*Arrayazval*Objectozval*zvalzzval*如果想实现可选参数的话,例如一个字符串,一个浮点,再加一个可选的bool型,可以用"sd|b"来表示。
和scanf有一点不同的是,对于字符串,你要提供两个变量来存储,一个是char *,存字符串的地址,一个int,来存字符串的长度。这样有必要的时候,你可以安全的处理二进制数据。


那么返回值怎么办呢?
使用下面一组宏来表示:
RETURN_STRING

RETURN_LONG

RETURN_DOUBLE

RETURN_BOOL

RETURN_NULL

注意RETURN_STRING有两个参数
当你需要复制一份字符串时使用
RETURN_STRING("Hello World", 1);

否则使用
RETURN_STRING(str, 0);

这里涉及到了模块中内存的分配,当你申请的内存需要php程序中去释放的话,请参照如下表
TraditionalNon-PersistentPersistentmalloc(count)
calloc(count, num)emalloc(count)
ecalloc(count, num)pemalloc(count, 1)*
pecalloc(count, num, 1)strdup(str)
strndup(str, len)estrdup(str)
estrndup(str, len)pestrdup(str, 1)
pemalloc() & memcpy()free(ptr)efree(ptr)pefree(ptr, 1)realloc(ptr, newsize)erealloc(ptr, newsize)perealloc(ptr, newsize, 1)malloc(count * num + extr)**safe_emalloc(count, num, extr)safe_pemalloc(count, num, extr)一般我们使用Non-Persistent中列出的这些好了。


基本上就是这样,可以开始写一个php的扩展了。
从我目前的应用来看,能操纵字符串就够用了,所以我就只能介绍这么多了,如果要详细一点的呢,例如php数组怎么处理,可以参考
http://devzone.zend.com/node/view/id/1022

更详细的呢,可以参考php手册中的《Zend API:深入 PHP 内核》一章
不过这些资料都是英文的。





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