Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Перевод Порядок вычисления в PHP

Примечание переводчика.
Никита Попов внёс и продолжает вносить огромный вклад в развитие языка PHP. Он очень хорошо понимает внутренности движка PHP и в данной статье он объясняет некоторые особенности работы PHP в плане порядка вычисления выражений, которые, пожалуй, особо нигде и не найти. Этой статье около 7 лет и она практически не потеряла актуальность, однако найти её довольно сложно, потому что её нет в блоге Никиты Попова, а она опубликована в его gist-ах на гитхабе. Думаю полезно будет представить её сообществу на русском языке.


В своём любимом сообществе lolphp на реддит я наткнулся на пост, где люди удивляются результату следующего кода:


<?php$a = 1;$c = $a + $a++;var_dump($c); // int(3)$a = 1;$c = $a + $a + $a++;var_dump($c); // int(3)

Как вы видите, выражения ($a + $a++) и ($a + $a + $a++) дают одинаковый результат, что довольно неожиданно. Что же здесь происходит?


Приоритет и ассоциативность операторов


Многие люди думают, что порядок вычисления выражения определяется приоритетом и ассоциативностью операторов, но это не так. Приоритет и ассоциативность определяют лишь порядок группировки операций в выражении.
В первом выражении $c = $a + $a++; пост-инкремент "++" имеет более высокий приоритет, чем "+", поэтому "$a++" является отдельной группой:


$c = $a + ($a++);

Во втором выражении $c = $a + $a + $a++; пост-инкремент "++" снова имеет более высокий приоритет, нежели "+":


$c = $a + $a + ($a++);

И "+" является лево-ассоциативным оператором, поэтому левый "+" формирует отдельную группу:


$c = ($a + $a) + ($a++);

Примечание переводчика: код из оригинальной статьи представлял примеры выражений и не являлся валидным, поэтому он был несколько скорректирован.


Что же это говорит нам о порядке вычисления? Ничего. Приоритет и ассоциативность операторов определяют группировку, но они не говорят о том, в каком порядке эти группы будут выполняться. В частности, в последнем примере, как ($a + $a), так и ($a++) может быть выполнено в первую очередь.


В PHP на самом деле не определено что же произойдет. Одна версия PHP может выдать вам один результат, а другая другой. Не пишите код, который зависит от какого-то определенного порядка вычисления выражения.


CV оптимизации


Все-таки, даже не смотря на то, что PHP не определяет порядок вычисления, будет интересно выяснить, почему же мы получаем довольно неожиданный результат в первом выражении (он будет одинаковым во всех последних версиях PHP).


Причина такого результата кроется в оптимизации компилируемых переменных (compiled variables, CV), которая была добавлена в PHP 5.1. Данная оптимизация по сути позволяет простым переменным (например, $a, но не $a->b или $a['b']) напрямую быть операндами опкодов. Опкоды это то, что PHP генерирует из вашего скрипта и то, что выполняет Zend VM (виртуальная машина Zend). Каждый опкод имеет максимум 2 операнда и опциональный результат.


А теперь давайте посмотрим на опкоды, сгенерированные двумя примерами кода.
Начнем с $a + $a + $a++:


// code:$a = 1;$c = ($a + $a) + ($a++);

// opcodes:         ASSIGN   $a, 1$tmp_1 = ADD      $a, $a$tmp_2 = POST_INC $a$tmp_3 = ADD      $tmp_1, $tmp_2         ASSIGN   $c, $tmp_3

Сгенерированные опкоды получаются довольно понятными:


  • сначала идет присваивание $a = 1,
  • далее сложение $a + $a с сохранением результата во временную переменную $tmp_1,
  • затем выполняется пост-инкремент $a с сохранением результата в $tmp_2,
  • и, наконец, сложение обоих временных переменных и присвоение результата переменной $c.

Вычисление здесь происходит слева направо (сначала выполняется $a + $a, затем $a++), как вы, наверное, и ожидали.


А теперь давайте рассмотрим вариант $a + $a++:


// code:$a = 1;$c = $a + ($a++);

// opcodes:         ASSIGN   $a, 1$tmp_1 = POST_INC $a$tmp_2 = ADD      $a, $tmp_1         ASSIGN   $c, $tmp_2

Как вы видите, в этом случае POST_INC ($a++) выполянется в первую очередь, и значение $a считывается напрямую опкодом ADD. Почему? Потому что чтение значения переменной не требует дополнительных опкодов. Любой опкод умеет считывать значения простых переменных. Это и есть CV оптимизация.


Когда не происходит CV оптимизация


Примечание переводчика: в оригинальной статье Никита Попов рассматривает вариант, когда CV оптимизации не срабатывают из-за использования оператора подавления ошибок @. Но это происходит лишь в PHP 5.x, а в PHP 7 оптимизации работают в том числе и в этом случае. Поэтому перевод оригинала, применимый только к PHP 5 убран в спойлер, а мы же рассмотрим вариант, когда код из примеров работает по-другому из-за отсутствия CV оптимизаций в силу не использования CV.


К чему приводит использование оператора подавления ошибок в PHP 5.x

Существуют некоторые (редкие) случаи, когда CV оптимизация не выполняется, например, в случае использования оператора подавления ошибок @.


Давайте проверим. Мы снова возьмем выражение $a + $a++, но в этот раз погасим ошибки, используя оператор @:


<?php$a = 1;@ $c = $a + $a++;var_dump($c); // int(2)

Теперь, когда мы применили оператор подавления ошибок, результат неожиданно поменялся с 3 на 2. И чтобы выяснить почему, давайте взглянем на опкоды:


         ASSIGN        $a, 1$tmp_1 = BEGIN_SILENCE$var_3 = FETCH_R       'a'$tmp_4 = POST_INC      $a$tmp_5 = ADD           $var_3, $tmp_4$var_2 = FETCH_W       'c'         ASSIGN        $var_2, $tmp_5         END_SILENCE   $tmp_1

Как мы видим, несколько вещей здесь изменились. Во-первых, весь код сейчас обрамлён опкодами BEGIN_SILENCE и END_SILENCE для обработки подавления ошибок. Они на самом деле нам не сильно интересны. Во-вторых, обращение к переменным $a и $b сейчас происходит при помощи FETCH_R (для считывания) и FETCH_W (для записи) вместо прямого использования их в качестве операндов.


Именно потому, что обращение к $a сейчас имеет отдельный опкод, оно будет происходить до инкремента и результат будет другим.




CV оптимизация не выполняется, например, в случае обращения к элементам массивов или свойствам объектов.


Давайте проверим. Мы снова возьмем выражение $a + $a++, но в этот раз будем использовать обращение к элементу массива вместо переменной:


<?php$a = [1];$c = $a[0] + $a[0]++;var_dump($c); // int(2)

Теперь, когда мы начали использовать массив, результат неожиданно поменялся с 3 на 2. И чтобы выяснить почему, давайте взглянем на опкоды:


         ASSIGN        $a, [1]$tmp_3 = FETCH_DIM_R   'a', 0$var_4 = FETCH_DIM_RW  'a', 0$tmp_5 = POST_INC      $var_4$tmp_6 = ADD           $tmp_3, $tmp_5         ASSIGN        $c, $tmp_6

Как мы видим, обращение к элементу массива здесь происходит при помощи FETCH_DIM_R (для считывания) и FETCH_DIM_RW (для чтения/записи) вместо прямого использования его в качестве операндов.


Именно потому, что получение операндов для сложения сейчас имеет отдельный опкод, оно будет происходить до инкремента, и результат будет другим.


На самостоятельное изучение оставлю аналогичный пример, но с использованием объектов. Найти пример кода можно по этой ссылке на 3v4l.org.


Выводы


Если делать какие-то выводы из всего этого, то я думаю они должны быть такими:


  1. Не нужно полагаться на порядок вычисления выражений. Он не определен.
  2. Оператор @ отключает CV оптимизации и в результате ухудшает производительность. Оператор @ в принципе плохо сказывается на производительности.

~nikic


Примечание переводчика: как было сказано выше, @ отключает CV оптимизации только в 5.x, в PHP 7 CV оптимизации имеют место даже в случае использования оператора подавления ошибок (но возможно, это происходит не во всех случаях). У Никиты Попова в блоге есть интересная статья Static Optimization in PHP 7, на случай, если кто-то хочет глубже копнуть тему оптимизации.

Источник: habr.com
К списку статей
Опубликовано: 26.07.2020 10:23:38
0

Сейчас читают

Комментариев (0)
Имя
Электронная почта

Php

Php internals

Order of evaluation

Порядок выполнения

Порядок вычисления

Категории

Последние комментарии

© 2006-2021, personeltest.ru