【从源码角度看php自增和自减】

骑猪看日落 2022-08-21 06:52 179阅读 0赞

### 自增和自减基础 ###

学过编程语言的同学应该都可以随口说出 ++a 和 a++ 的区别，具体的区别如下：

<table> 
 <thead> 
 <tr> 
 <th>Example</th> 
 <th align="center">Name</th> 
 <th align="right">Effect</th> 
 </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td>++<code>$</code>a</td> 
 <td align="center">Pre-increment</td> 
 <td align="right">Increments abyone,thenreturns a.</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td><code>$</code>a++</td> 
 <td align="center">Post-increment</td> 
 <td align="right">Returns a,thenincrements a by one.</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>–<code>$</code>a</td> 
 <td align="center">Pre-decrement</td> 
 <td align="right">Decrements abyone,thenreturns a.</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td><code>$</code>a–</td> 
 <td align="center">Post-decrement</td> 
 <td align="right">Returns a,thendecrements a by one.</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

\++a 表示取 a 的地址，增加内存中 a 的值，然后把值放在寄存器中。  
a++ 表示取 a 的地址，把 a 的值装入寄存器中，然后增加内存中 a 的值。

### php 中的递增和递减 ###

*  官方文档:  
    [http://php.net/manual/zh/language.operators.increment.php][http_php.net_manual_zh_language.operators.increment.php]

在php中，通常情况下的递增和递减没什么特别，下面我们看一些特殊的递增和递减。

$a = NULL;	$a++;   //int 1 
    $a = NULL;	$a--;   //null 
    $a = true;	$a++;   //true 
    $a = true;	$a--;   //true 
    $a = false;	$a++;   //false 
    $a = false;	$a--;   //false

> 从上面可以看出，php中递增和递减运算符不影响布尔值；递减NULL值没有效果，但是递增NULL值的结果为1。

$a = 'C';	$a++;   //string D                                
    $a = 'C';	$a--;   //string C                                
    $a = 'C2';	$a++;   //string C3                               
    $a = 'C2';	$a--;   //string C2                               
    $a = '2C';	$a++;  //string 2D                               
    $a = '2C';	$a--;  //string 2C

> 从上面可以看出，在php中，字符串支持递增，但是不支持递减。

再看一下下面的代码：

$a = 'Z';	$a++;  //string AA                               
    $a = 'C9';	$a++;  //string D0

‘A’执行递增，结果为’B’；‘Z’执行递增，结果为’AA‘,’C9’递增，结果为’D0’。这和Perl相似。

### php源码分析:`$`a++与++`$`a ###

首先说明一下，此处的分析基于 php5.6 的源码分析。

对于前缀自增(++$a)，包含的opcode为PRE\_INC，其最终调用的是Zend/zend\_vm\_execute.h文件中的ZEND\_PRE\_INC\_SPEC\_CV\_HANDLER函数，源码如下：

static int ZEND_FASTCALL  ZEND_PRE_INC_SPEC_CV_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS)
    {
        USE_OPLINE
        zval **var_ptr;
    
        SAVE_OPLINE();
        var_ptr = _get_zval_ptr_ptr_cv_BP_VAR_RW(execute_data, opline->op1.var TSRMLS_CC);
    
        if (IS_CV == IS_VAR && UNEXPECTED(var_ptr == NULL)) {
            zend_error_noreturn(E_ERROR, "Cannot increment/decrement overloaded objects nor string offsets");
        }
        if (IS_CV == IS_VAR && UNEXPECTED(*var_ptr == &EG(error_zval))) {
            if (RETURN_VALUE_USED(opline)) {
                PZVAL_LOCK(&EG(uninitialized_zval));
                EX_T(opline->result.var).var.ptr = &EG(uninitialized_zval);
            }
    
            CHECK_EXCEPTION();
            ZEND_VM_NEXT_OPCODE();
        }
    
        SEPARATE_ZVAL_IF_NOT_REF(var_ptr);
    
        if (UNEXPECTED(Z_TYPE_PP(var_ptr) == IS_OBJECT)
           && Z_OBJ_HANDLER_PP(var_ptr, get)
           && Z_OBJ_HANDLER_PP(var_ptr, set)) {
            /* proxy object */
            zval *val = Z_OBJ_HANDLER_PP(var_ptr, get)(*var_ptr TSRMLS_CC);
            Z_ADDREF_P(val);
            fast_increment_function(val);
            Z_OBJ_HANDLER_PP(var_ptr, set)(var_ptr, val TSRMLS_CC);
            zval_ptr_dtor(&val);
        } else {
            fast_increment_function(*var_ptr);
        }
    
        if (RETURN_VALUE_USED(opline)) {
            PZVAL_LOCK(*var_ptr);
            EX_T(opline->result.var).var.ptr = *var_ptr;
        }
    
        CHECK_EXCEPTION();
        ZEND_VM_NEXT_OPCODE();
    }

fast\_increment\_function函数实际调用的是increment\_function函数：

ZEND_API int increment_function(zval op1) 
    {
        switch (Z_TYPE_P(op1)) {
            case IS_LONG:
                if (Z_LVAL_P(op1) == LONG_MAX) {
                    /* switch to double */
                    double d = (double)Z_LVAL_P(op1);
                    ZVAL_DOUBLE(op1, d+1);
                } else {
                Z_LVAL_P(op1)++;
                }
                break;
            case IS_DOUBLE:
                Z_DVAL_P(op1) = Z_DVAL_P(op1) + 1;
                break;
            case IS_NULL:
                ZVAL_LONG(op1, 1);
                break;
            case IS_STRING: {
                    long lval;
                    double dval;
    
                switch (is_numeric_string(Z_STRVAL_P(op1), Z_STRLEN_P(op1), &lval, &dval, 0)) {
                        case IS_LONG:
                            str_efree(Z_STRVAL_P(op1));
                            if (lval == LONG_MAX) {
                                /* switch to double */
                                double d = (double)lval;
                                ZVAL_DOUBLE(op1, d+1);
                            } else {
                                ZVAL_LONG(op1, lval+1);
                            }
                            break;
                        case IS_DOUBLE:
                            str_efree(Z_STRVAL_P(op1));
                            ZVAL_DOUBLE(op1, dval+1);
                            break;
                        default:
                            /* Perl style string increment */
                            increment_string(op1);
                            break;
                    }
                }
                break;
            case IS_OBJECT:
                if (Z_OBJ_HANDLER_P(op1, do_operation)) {
                    zval *op2;
                    int res;
                    TSRMLS_FETCH();
    
                    MAKE_STD_ZVAL(op2);
                    ZVAL_LONG(op2, 1);
                res = Z_OBJ_HANDLER_P(op1, do_operation)(ZEND_ADD, op1, op1, op2 TSRMLS_CC);
                    zval_ptr_dtor(&op2);
    
                    return res;
                }
                return FAILURE;
            default:
                return FAILURE;
        }
        return SUCCESS;
    }

首先调用\_get\_zval\_ptr\_ptr\_cv\_BP\_VAR\_RW函数获取CV(Compiled variable)类型变量；  
其次会调用fast\_increment\_function函数，再调用increment\_function函数，实现变量的增加操作，  
在increment\_function函数中，会根据变量的类型来进行对应的操作，从上面可以看出，依次判断的类型有IS\_LONG/IS\_DOUBLE/IS\_NULL/IS\_STRING/IS\_OBJECT。  
如果是IS\_LONG类型，若变量达到long的最大值，则将其转化为double类型后加1，否则直接加1；  
如果是IS\_DOUBLE类型，则直接加1；  
如果是IS\_NULL类型，则会调用宏ZVAL\_LONG(op1, 1)，直接返回long类型的1；  
如果是IS\_STRING类型，则会先将其转化为数字类型，然后再根据上面判断数字类型的逻辑判断；

如果是IS\_OBJECT类型，并且其内部定义了运算符操作的实现，那就调用这个handler来处理,进行

> 简言之，前缀自增实际上操作的是变量本身，在表达式中使用的也是变量本身。

对于后缀自增($a++)，包含的opcode为POST\_INC，其最终调用的是Zend/zend\_vm\_execute.h文件中的ZEND\_POST\_INC\_SPEC\_CV\_HANDLER函数，源码如下：

static int ZEND_FASTCALL  ZEND_POST_INC_SPEC_CV_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS)
    {
        USE_OPLINE
        zval **var_ptr, *retval;
    
        SAVE_OPLINE();
        var_ptr = _get_zval_ptr_ptr_cv_BP_VAR_RW(execute_data, opline->op1.var TSRMLS_CC);
        if (IS_CV == IS_VAR && UNEXPECTED(var_ptr == NULL)) {
            zend_error_noreturn(E_ERROR, "Cannot increment/decrement overloaded objects nor string offsets");
        }
        if (IS_CV == IS_VAR && UNEXPECTED(*var_ptr == &EG(error_zval))) {
            ZVAL_NULL(&EX_T(opline->result.var).tmp_var);
    
            CHECK_EXCEPTION();
            ZEND_VM_NEXT_OPCODE();
        }
    
        retval = &EX_T(opline->result.var).tmp_var;
        ZVAL_COPY_VALUE(retval, *var_ptr);
        zendi_zval_copy_ctor(*retval);
    
        SEPARATE_ZVAL_IF_NOT_REF(var_ptr);
        if (UNEXPECTED(Z_TYPE_PP(var_ptr) == IS_OBJECT)
        && Z_OBJ_HANDLER_PP(var_ptr, get)
           && Z_OBJ_HANDLER_PP(var_ptr, set)) {
            /* proxy object */
            zval *val = Z_OBJ_HANDLER_PP(var_ptr, get)(*var_ptr TSRMLS_CC);
            Z_ADDREF_P(val);
            fast_increment_function(val);
            Z_OBJ_HANDLER_PP(var_ptr, set)(var_ptr, val TSRMLS_CC);
            zval_ptr_dtor(&val);
        } else {
            fast_increment_function(*var_ptr);
        }
    
        CHECK_EXCEPTION();
        ZEND_VM_NEXT_OPCODE();
    ｝

从上面可以看出，后缀自增与前缀自增在底层实现的大部分是类似的，但是不同的点在于，后缀自增多了一个临时变量，用于存储原始的变量的值，但是它并没有前缀自增的RETURN\_VALUE\_USED操作。

> 简言之，后缀自增使用的是存放在临时变量中的值，即变量的原始值，而最终变量本身的值还是会增加。

### 一些奇怪的php自增和自减 ###

$a = '2D9';	$a++;  //string 2E0
    $a = '2E0';	$a++;  //float 3
    $a = '010';	$a++;  //11
    $a = 010;	$a++;  //9

第一个很好理解。  
对于第二个，并不是我们想的 ‘2E1’，而是3。注意输出结果为 float 3，原来这里 `$`a=’2E0’,对`$`a执行递增，由于字符串`$`a中包含’E’，所以会被当作float来取值。科学计数法 2E0 表示 2\*10^0 值为2，对其加1则结果为3。  
  
对于第三个，`$`a=’010’，对`$`a执行递增，字符串`$`a会被当作integer来处理，即为10，对其加1则结果为11。  
对于第四个，`$`a=010，对`$`a执行递增，`$`a本来就是数字类型，由于是0开头，表示8进制，即为8，对其加1则结果为9。

# Happy coding. #

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