深入Php底层，用c为php编写拓展

1.前言

        随着lamp/lnmp架构的流行，Php语言越来越得到广泛的使用。php语言在表现层有着非常优异的表现，部署方便，开发迅速。但Php语言也有着天生短板以及局限性—-对多线程以及多进程的支持不甚如意，以及相对于静态语言缓慢的执行速度。如今网站的数据越来越多，涉及到的密集型计算对性能的要求越来越高，php语言越来越难以满足这种计算性能的要求，由于Php底层由c语言开发完成，用c语言更改php底层以及为Php语言编写底层拓展是解决Php本身性能的一大方法。

        本文将以一个简单实例来演示如何为Php编写底层拓展，读者掌握此方法后，可以根据具体的业务需求，为php编写具有良好性能的底层拓展。如，笔者在工作中遇到过随时计算用户之间GPS距离的产品需求，涉及的计算量巨大。读者遇到此类的需求，可以考虑在底层专门写出c语言拓展来解决问题。本文成稿时间匆忙，纰漏之处在所难免，希望读者指正。

2.编写拓展

   2.1 自动生成框架

         请下载php源码包，yum安装的php没有ext_skel这个文件。ext_skel这个文件就用来帮我们生成框架。具体的目录如下：

[root@localhost~/tools/php-5.5.38/ext]> ll /root/tools/php-5.5.38/ext/ext_skel
-rwxr-xr-x. 1 1000 admins 8192 Jul 20 16:41 /root/tools/php-5.5.38/ext/ext_skel

             现在执行这个文件，生成一个helloWorld的框架：

[root@localhost~/tools/php-5.5.38/ext]> /root/tools/php-5.5.38/ext/ext_skel --extname=helloWorld
Creating directory helloWorld
Creating basic files: config.m4 config.w32 .svnignore helloWorld.c php_helloWorld.h CREDITS EXPERIMENTAL tests/001.phpt helloWorld.php [done].

To use your new extension, you will have to execute the following steps:

1.  $ cd ..
2.  $ vi ext/helloWorld/config.m4
3.  $ ./buildconf
4.  $ ./configure --[with|enable]-helloWorld
5.  $ make
6.  $ ./sapi/cli/php -f ext/helloWorld/helloWorld.php
7.  $ vi ext/helloWorld/helloWorld.c
8.  $ make

Repeat steps 3-6 until you are satisfied with ext/helloWorld/config.m4 and
step 6 confirms that your module is compiled into PHP. Then, start writing
code and repeat the last two steps as often as necessary.

如上所示，ext_skel帮我们生成了helloWorld拓展的框架，里面包含了一个配置文件config.m4, c语言的头文件php_helloWorld.h, 以及函数文件helloWorld.c(这个文件就是写入c函数体的地方)。找到这些文件：

[root@localhost~/tools/php-5.5.38/ext/helloWorld]> ll
total 32
-rw-r--r--. 1 root chuji001 2178 Oct 30 02:54 config.m4
-rw-r--r--. 1 root chuji001  324 Oct 30 02:54 config.w32
-rw-r--r--. 1 root chuji001   10 Oct 30 02:54 CREDITS
-rw-r--r--. 1 root chuji001    0 Oct 30 02:54 EXPERIMENTAL
-rw-r--r--. 1 root chuji001 5296 Oct 30 02:54 helloWorld.c
-rw-r--r--. 1 root chuji001  514 Oct 30 02:54 helloWorld.php
-rw-r--r--. 1 root chuji001 2962 Oct 30 02:54 php_helloWorld.h
drwxr-xr-x. 2 root chuji001 4096 Oct 30 02:54 tests

    2.2 编辑文件

    编辑config.m4这个配置文件，找到如下配置行，去掉前面的dnl, 目的是方便之后configure编译新开发出来的模块：

 10 dnl PHP_ARG_WITH(helloWorld, for helloWorld support,
 11 dnl Make sure that the comment is aligned:
 12 dnl [  --with-helloWorld             Include helloWorld support])

     改为：

 10 PHP_ARG_WITH(helloWorld, for helloWorld support,
 11 Make sure that the comment is aligned:
 12 [  --with-helloWorld             Include helloWorld support])

接下来编写c的头文件，找到这一行：

 PHP_FUNCTION(confirm_helloWorld_compiled);      /* For testing, remove later. */

这一行是我们实际调用的函数名称，读者可以改成方便开发团队调用的名称，也可以不更改，这里笔者更改如下：

PHP_FUNCTION(helloWorld);       /* For testing, remove later. */

接下来更改编译文件helloWorld.c函数文件：

 41 const zend_function_entry helloWorld_functions[] = {
 42         PHP_FE(confirm_helloWorld_compiled,     NULL)           /* For testing, remove late
    r. */
 43         PHP_FE_END      /* Must be the last line in helloWorld_functions[] */
 44 };

改为注册好的函数名：

 41 const zend_function_entry helloWorld_functions[] = {
 42         PHP_FE(helloWorld,     NULL)           /* For testing, remove late
    r. */
 43         PHP_FE_END      /* Must be the last line in helloWorld_functions[] */
 44 };

接下来就是编写自己的业务逻辑函数，笔者这里写入一个简单的helloWorld，读者可根据自己的需求来编写调用的函数：

154 PHP_FUNCTION(helloWorld)
155 {
156     zend_printf("hello world\n");
157 }

2.2 编译生成拓展

      编译php：

[root@localhost~/tools/php-5.5.38/ext/helloWorld]> /application/php5.5.34/bin/phpize
Configuring for:
PHP Api Version:         20121113
Zend Module Api No:      20121212
Zend Extension Api No:   220121212

        生成拓展：

 这个时候观察目录，多了一个configure编译文件

[root@localhost~/tools/php-5.5.38/ext/helloWorld]> ll
total 1244
-rw-r--r--. 1 root chuji001  79850 Oct 30 03:39 acinclude.m4
-rw-r--r--. 1 root chuji001 310225 Oct 30 03:39 aclocal.m4
drwxr-xr-x. 2 root chuji001   4096 Oct 30 03:39 autom4te.cache
drwxr-xr-x. 2 root chuji001   4096 Oct 30 03:39 build
-rwxr-xr-x. 1 root chuji001  45079 Oct 30 03:39 config.guess
-rw-r--r--. 1 root chuji001   1542 Oct 30 03:39 config.h.in
-rw-r--r--. 1 root chuji001   2166 Oct 30 03:09 config.m4
-rwxr-xr-x. 1 root chuji001  35782 Oct 30 03:39 config.sub
-rwxr-xr-x. 1 root chuji001 447850 Oct 30 03:39 configure

执行configure编译，生成拓展, configure完成之后执行make(必要)：

[root@localhost~/tools/php-5.5.38/ext/helloWorld]> ./configure --with-php-config=/application/php5.5.34/bin/php-config

 查看array_square_sum目录的module目录，会发现里面生成helloWorld.so，这个就是我们需要的扩展。

[root@localhost~/tools/php-5.5.38/ext/helloWorld/modules]> ll
total 28
-rw-r--r--. 1 root chuji001   823 Oct 30 03:46 helloWorld.la
-rwxr-xr-x. 1 root chuji001 23351 Oct 30 03:46 helloWorld.so

编写php.ini的配置文件，为Php加入拓展：

 899 extension=helloWorld.so

将生成的拓展文件复制放入php默认的拓展文件目录当中去：

[root@localhost~/tools/php-5.5.38/ext/helloWorld/modules]> cp helloWorld.so /application/php5.5.34/lib/php/extensions/no-debug-zts-20121212/

重启httpd服务器，这个时候通过phpinfo你就可以看到自己编写的拓展啦！如图：

编写Php脚本即可直接调用这个函数：

  1 <?php
  2    helloWorld();
  3 ?>

显示如图：

结语

    用c来为Php编写拓展是一个深入的课题，笔者这里只是给出了简单的例子，如读者有需要，需找更加详细的资料，本文的目的仅为入门。