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php調用C代碼的方法詳解

編輯:PHP基礎知識
 

在php程序中需要用到C代碼,應該是下面兩種情況:

1 已有C代碼,在php程序中想直接用

2 由於php的性能問題,需要用C來實現部分功能

 


針對第一種情況,最合適的方法是用system調用,把現有C代碼寫成一個獨立的程序。參數通過命令行或者標准輸入傳入,結果從標准輸出讀出。其次,稍麻煩一點的方法是C代碼寫成一個daemon,php程序用socket來和它進行通訊。

 


重點講講第二種情況,雖然沿用system調用的方法也可以,但是想想你的目的是優化性能,那麼頻繁的起這麼多進程,當然會讓性能下降。而寫daemon的方法固然可行,可是繁瑣了很多。

 


我的簡單測試,同樣一個算法,用C來寫比用php效率能提高500倍。而用php擴展的方式,也能提高90多倍(其中的性能損失在了參數傳遞上了吧,我猜)。

 


所以有些時候php擴展就是我們的最佳選擇了。

 


這裡我著重介紹一下用C寫php擴展的方法,而且不需要重新編譯php。

 


首先,找到一個php的源碼,php4或者php5版本的都可以,與你目標平台的php版本沒有關系。

 


在源碼的ext目錄下可以找到名為ext_skel的腳本

在這個目錄下執行

#./ext_skel --extname=hello

這時生成了一個目錄 hello,目錄下有幾個文件,你只需要關心這三個:config.m4 hello.c php_hello.h

 


把這個目錄拷備到任何你希望的地方,cd進去,依次執行

#phpize

#./configure

#make

什麼也沒發生,對吧?

這是因為漏了一步,打開config.m4,找到下面

dnl If your extension references something external, use with:


...

dnl Otherwise use enable:


...

這是讓你選擇你的擴展使用with還是enable,我們用with吧。把with那一部分取消注釋。

如果你和我一樣使用vim編輯器,你就會很容易發現dnl三個字母原來是表示注釋的呀(這是因為vim默認帶了各種文件格式的語法著色包)

 


我們修改了config.m4後,繼續


#phpize

#./configure

#make

這時,modules下面會生成hello.so和hello.la文件。一個是動態庫,一個是靜態庫。

 


你的php擴展已經做好了,盡管它還沒有實現你要的功能,我先說說怎麼使用這個擴展吧!ext_skel為你生成了一個hello.php裡面有調用示例,但是那個例子需要你把hello.so拷貝到php的擴展目錄中去,我們只想實現自己的功能,不想打造山寨版php,改用我下面的方法來加載吧:

 

if(!extension_loaded("hello")) {
02. dl_local("hello.so");
03.}
04.function dl_local( $extensionFile ) {
05. //make sure that we are ABLE to load libraries
06. if( !(bool)ini_get( "enable_dl" ) || (bool)ini_get( "safe_mode" ) ) {
07. die( "dh_local(): Loading extensions is not permitted./n" );
08. }
09.
10. //check to make sure the file exists
11. if( !file_exists(dirname(__FILE__) . "/". $extensionFile ) ) {
12. die( "dl_local(): File '$extensionFile' does not exist./n" );
13. }
14.
15. //check the file permissions
16. if( !is_executable(dirname(__FILE__) . "/". $extensionFile ) ) {
17. die( "dl_local(): File '$extensionFile' is not executable./n" );
18. }
19.
20. //we figure out the path
21. $currentDir = dirname(__FILE__) . "/";
22. $currentExtPath = ini_get( "extension_dir" );
23. $subDirs = preg_match_all( "////" , $currentExtPath , $matches );
24. unset( $matches );
25.
26. //lets make sure we extracted a valid extension path
27. if( !(bool)$subDirs ) {
28. die( "dl_local(): Could not determine a valid extension path [extension_dir]./n" );
29. }
30.
31. $extPathLastChar = strlen( $currentExtPath ) - 1;
32.
33. if( $extPathLastChar == strrpos( $currentExtPath , "/" ) ) {
34. $subDirs--;
35. }
36.
37. $backDirStr = "";
38. for( $i = 1; $i <= $subDirs; $i++ ) {
39. $backDirStr .= "..";
40. if( $i != $subDirs ) {
41. $backDirStr .= "/";
42. }
43. }
44.
45. //construct the final path to load
46. $finalExtPath = $backDirStr . $currentDir . $extensionFile;
47.
48. //now we execute dl() to actually load the module
49. if( !dl( $finalExtPath ) ) {
50. die();
51. }
52.
53. //if the module was loaded correctly, we must bow grab the module name
54. $loadedExtensions = get_loaded_extensions();
55. $thisExtName = $loadedExtensions[ sizeof( $loadedExtensions ) - 1 ];
56.
57. //lastly, we return the extension name
58. return $thisExtName;
59.
60.}//end dl_local()
這樣的好處是你的php擴展可以隨你的php代碼走,綠色擴展。


  隨後一個讓人關心的問題是,如何添加函數、實現參數傳遞和返回值
  添加函數步驟如下: php_hello.h: PHP_FUNCTION(confirm_hello_compiled);// 括號裡面填寫函數名
  hello.c zend_function_entry hello_functions[] = {     PHP_FE(confirm_hello_compiled,  NULL)       /* 這裡添加一行 */     {NULL, NULL, NULL}  /* Must be the last line in hello_functions[] */ }; PHP_FUNCTION(confirm_hello_compiled)  {// 這裡寫函數體 } 要實現的函數原型其實都一個樣,用宏PHP_FUNCTION來包裝了一下,另外呢,在hello_functions裡面添加了一行信息,表示你這個模塊中有這個函數了。
  那麼都是一樣的函數原型,如何區分返回值與參數呢? 我給一個例子:
  1. PHP_FUNCTION(hello_strdiff)
  2. {
  3.     char *r1 = NULL, *r2 = NULL;
  4.     int n = 0, m = 0;
  5.  
  6.     if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC, "ss", &r1, &n, &r2, &m) == FAILURE) {
  7.         return;
  8.     }
  9.     while(n && m && *r1 == *r2) {
  10.         r1++;
  11.         r2++;
  12.         n--;
  13.         m--;
  14.     }
  15.  
  16.     if(n == 0) RETURN_LONG(m);
  17.     if(m == 0) RETURN_LONG(n);
  18.     int d[n+1][m+1];
  19.     int cost;
  20.     int i,j;
  21.     for(i = 0; i <= n; i++) d[i][0] = i;
  22.     for(j = 0; j <= m; j++) d[0][j] = j;
  23.     for(i = 1; i <= n; i++) {
  24.         for(j = 1; j <= m; j++) {
  25.             if(r1[i-1] == r2[j-1]) cost = 0;
  26.             else cost = 1;
  27.             int a = MIN(d[i-1][j]+1,d[i][j-1]+1);
  28.             a = MIN(a, d[i-1][j-1]+cost);
  29.             d[i][j] = a;
  30.         }
  31.     }
  32.     RETURN_LONG(d[n][m]);
  33. }
  34.  
這是一個求兩個字符串差異度的算法,輸入參數兩個字符串,返回整型。 參數的傳遞看這裡 zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC, "ss", &r1, &n, &r2, &m)
  把這個當成是scanf來理解好了。 類型說明見下表: Boolean b zend_bool Long l long Double d double String s char*, int Resource r zval* Array a zval* Object o zval* zval z zval* 如果想實現可選參數的話,例如一個字符串,一個浮點,再加一個可選的bool型,可以用"sd|b"來表示。 和scanf有一點不同的是,對於字符串,你要提供兩個變量來存儲,一個是char *,存字符串的地址,一個int,來存字符串的長度。這樣有必要的時候,你可以安全的處理二進制數據。
那麼返回值怎麼辦呢? 使用下面一組宏來表示: RETURN_STRING
RETURN_LONG
RETURN_DOUBLE
RETURN_BOOL
RETURN_NULL
注意RETURN_STRING有兩個參數 當你需要復制一份字符串時使用 RETURN_STRING("Hello World", 1);
否則使用 RETURN_STRING(str, 0);
這裡涉及到了模塊中內存的分配,當你申請的內存需要php程序中去釋放的話,請參照如下表 Traditional Non-Persistent Persistent malloc(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) 一般我們使用Non-Persistent中列出的這些好了。  
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