PHP7 的抽象语法树（AST）带来的变化

本文大部份内容参照 AST 的 RFC 文档而成：https://wiki.php.net/rfc/abstract_syntax_tree，为了易于理解从源文档中节选部分进行介绍。

本文并不会告诉你抽象语法树是什么，这须要你本身去了解，这里只是描述 AST 给 PHP 带来的一些变化。

新的执行过程

PHP7 的内核中有一个重要的变化是加入了 AST。在 PHP5中，从 php 脚本到 opcodes 的执行的过程是：

1. Lexing：词法扫描分析，将源文件转换成 token 流；

2. Parsing：语法分析，在此阶段生成 op arrays。

PHP7 中在语法分析阶段再也不直接生成 op arrays，而是先生成 AST，因此过程多了一步：

1. Lexing：词法扫描分析，将源文件转换成 token 流；

2. Parsing：语法分析，从 token 流生成抽象语法树；

3. Compilation：从抽象语法树生成 op arrays。

执行时间和内存消耗

从以上的步骤来看，这比以前的过程还多了一步，因此按常理来讲这反而会增长程序的执行时间和内存的使用。但事实上内存的使用确实增长了，可是执行时间上却有所下降。

如下结果是使用小（代码大约 100 行）、中（大约 700 行）、大（大约 2800 行）三个脚本分别进行测试获得的，测试脚本： https://gist.github.com/nikic/289b0c7538b46c2220bc

每一个文件编译 100 次的执行时间（注意文章的测试结果时间是 14 年，PHP7 还叫 PHP-NG 的时候）：

	php-ng	php-ast	diff
SMALL	0.180s	0.160s	-12.5%
MEDIUM	1.492s	1.268s	-17.7%
LARGE	6.703s	5.736s	-16.9%

单次编译中的内存峰值：

	php-ng	php-ast	diff
SMALL	378kB	414kB	+9.5%
MEDIUM	507kB	643kB	+26.8%
LARGE	1084kB	1857kB	+71.3%

单次编译的测试结果可能并不能表明实际使用的状况，如下是使用 PhpParser 进行完整项目测试获得的结果：

	php-ng	php-ast	diff
TIME	25.5ms	22.8ms	-11.8%
MEMORY	2360kB	2482kB	+5.1%

测试代表，使用 AST 以后程序的执行时间总体上大概有 10% 到 15% 的提高，可是内存消耗也有增长，在大文件单次编译中增长明显，可是在整个项目执行过程当中并非很严重的问题。

还有注意的是以上的结果都是在没有 Opcache 的状况下，生产环境中打开 Opcache 的状况下，内存的消耗增长也不是很大的问题。

语义上的改变

若是仅仅是时间上的优化，彷佛也不是使用 AST 的充足理由。其实实现 AST 并非基于时间优化上的考虑，而是为了解决语法上的问题。下面来看一下语义上的一些变化。

yield 不须要括号

在 PHP5 的实现中，若是在一个表达式上下文（例如在一个赋值表达式的右侧）中使用 yield，你必须在 yield 申明两边使用括号：

<?php
$result = yield fn();   // 不合法的
$result = (yield fn()); // 合法的

这种行为仅仅是由于 PHP5 的实现方式的限制，在 PHP7 中，括号再也不是必须的了。因此下面这些写法也都是合法的：

<?php
$result = yield;
$result = yield $v;
$result = yield $k => $v;

固然了，还得遵循 yield 的应用场景才行。

括号不影响行为

在 PHP5 中，($foo)['bar'] = 'baz' 和 $foo['bar'] = 'baz' 两个语句的含义不同。事实上前一种写法是不合法的，你会获得下面这样的错误：

<?php
($foo)['bar'] = 'baz';
# PHP Parse error: Syntax error, unexpected '[' on line 1

可是在 PHP7 中，两种写法表示一样的意思。

一样，若是函数的参数被括号包裹，类型检查存在问题，在 PHP7 中这个问题也获得了解决：

<?php
function func() {
    return [];
}

function byRef(array &$a) {
}

byRef((func()));

以上代码在 PHP5 中不会告警，除非使用 byRef(func()) 的方式调用，可是在 PHP7 中，无论 func() 两边有没有括号都会产生如下错误：

PHP Strict standards:  Only variables should be passed by reference ...

list() 的变化

list 关键字的行为改变了不少。list 给变量赋值的顺序（等号左右同时的顺序）之前是从右至左，如今是从左到右：

<?php
list($array[], $array[], $array[]) = [1, 2, 3];
var_dump($array);

// PHP5: $array = [3, 2, 1]
// PHP7: $array = [1, 2, 3]

# 注意这里的左右的顺序指的是等号左右同时的顺序，
# list($a, $b) = [1, 2] 这种使用中 $a == 1, $b == 2 是没有疑问的。

产生上面变化的缘由正是由于在 PHP5 的赋值过程当中，3 会最早被填入数组，1 最后，可是如今顺序改变了。

一样的变化还有：

<?php
$a = [1, 2];
list($a, $b) = $a;

// PHP5: $a = 1, $b = 2
// PHP7: $a = 1, $b = null + "Undefined index 1"

这是由于在之前的赋值过程当中 $b 先获得 2，而后 $a 的值才变成 1，可是如今 $a 先变成了 1，再也不是数组，因此 $b 就成了 null。

list 如今只会访问每一个偏移量一次：

<?php
list(list($a, $b)) = $array;

// PHP5:
$b = $array[0][1];
$a = $array[0][0];

// PHP7:
// 会产生一个中间变量，获得 $array[0] 的值
$_tmp = $array[0];
$a = $_tmp[0];
$b = $_tmp[1];

空的 list 成员如今是所有禁止的，之前只是在某些状况下：

<?php
list() = $a;           // 不合法
list($b, list()) = $a; // 不合法
foreach ($a as list()) // 不合法 (PHP5 中也不合法)

引用赋值的顺序

引用赋值的顺序在 PHP5 中是从右到左的，如今时从左到右：

<?php
$obj = new stdClass;
$obj->a = &$obj->b;
$obj->b = 1;
var_dump($obj);

// PHP5:
object(stdClass)#1 (2) {
  ["b"] => &int(1)
  ["a"] => &int(1)
}

// PHP7:
object(stdClass)#1 (2) {
  ["a"] => &int(1)
  ["b"] => &int(1)
}

__clone 方法能够直接调用

如今能够直接使用 $obj->__clone() 的写法去调用 __clone 方法。__clone 是以前惟一一个被禁止直接调用的魔术方法，以前你会获得一个这样的错误：

Fatal error: Cannot call __clone() method on objects - use 'clone $obj' instead in ...

变量语法一致性

AST 也解决了一些语法一致性的问题，这些问题是在另一个 RFC 中被提出的：https://wiki.php.net/rfc/uniform_variable_syntax.

在新的实现上，之前的一些语法表达的含义和如今有些不一样，具体的能够参照下面的表格：

Expression	PHP5	PHP7
$$foo['bar']['baz']	${$foo['bar']['baz']}	($$foo)['bar']['baz']
$foo->$bar['baz']	$foo->{$bar['baz']}	($foo->$bar)['baz']
$foo->$bar['baz']()	$foo->{$bar['baz']}()	($foo->$bar)['baz']()
Foo::$bar['baz']()	Foo::{$bar['baz']}()	(Foo::$bar)['baz']()

总体上仍是之前的顺序是从右到左，如今从左到右，同时也遵循括号不影响行为的原则。这些复杂的变量写法是在实际开发中须要注意的。

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