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2015
01-31

PHP实现强类型函数返回值

在开发过程中,函数的返回值类型应该是确定不变的,但PHP是弱类型的语言,

所以PHP是没有此类语法验证的,正因为如此,造成了很多坑坑。

比如下面的代码:

<?php
function getArticles(…){
$arrData = array();
if($exp1){
return $arrData;
}else if($exp2){
return 1;
}else{
return false;
}

}
$arrData =getArticles(…);
foreach($arrData as $record){
//do something.
….
}
?>

函数getArticles根据不同的条件返回不同类型的值,有bool、int、还有数组,正常情况这类函数是希望返回数组,然后拿数组去做一些其他操作,

可因为函数返回值类型不固定,调用时就很可能产生各种预想不到的坑,

因此我就想,既然不能规范,那直接强制好了。

函数/方法返回值可以强制类型,如 图

支持四种强制类型限制:int、array、bool、object,当返回值与函数声明中的类型不匹配时,抛出warning,本来想抛出error,但是觉得

太狠了,只能算是个异常,不能算错误,所以就用warning好了。

PHP本身是不支持 int function 这样的语法的,所以要支持,就先要搞定语法解析器,关于语法解析器,可以移步这里>>>查看

详情,这里就不讲了,

先修改语法扫描 Zend/zend_language_scanner.l文件

增加如下代码:

<ST_IN_SCRIPTING>”int” {
return T_FUNCTION_RETURN_INT;
}
<ST_IN_SCRIPTING>”bool” {
return T_FUNCTION_RETURN_OBJECT;
}
<ST_IN_SCRIPTING>”object” {
return T_FUNCTION_RETURN_OBJECT;
}
<ST_IN_SCRIPTING>”resource” {
return T_FUNCTION_RETURN_RESOURCE;
}

意思很简单,扫描器扫描到到关键字 int、bool、object、resource、array时返回相应的T_FUNCTION_* ,这是一个token,

scanner根据不同的token做不同的处理,token要先在Zend/zend_language_parser.y文件中定义

增加如下代码

……….
%token T_FUNCTION_RETURN_INT
%token T_FUNCTION_RETURN_BOOL
%token T_FUNCTION_RETURN_STRING
%token T_FUNCTION_RETURN_OBJECT
%token T_FUNCTION_RETURN_RESOURCE
1

然后增加token处理逻辑:

1
function:
T_FUNCTION { $$.u.opline_num = CG(zend_lineno);$$.u.EA.var  = 0; }
|   T_FUNCTION_RETURN_INT T_FUNCTION {
$$.u.opline_num = CG(zend_lineno);
$$.u.EA.var = IS_LONG;
}
|   T_FUNCTION_RETURN_BOOL T_FUNCTION {
$$.u.opline_num = CG(zend_lineno);
$$.u.EA.var = IS_BOOL;
}
|   T_FUNCTION_RETURN_STRING T_FUNCTION {
$$.u.opline_num = CG(zend_lineno);
$$.u.EA.var = IS_STRING;
}
|   T_FUNCTION_RETURN_OBJECT T_FUNCTION {
$$.u.opline_num = CG(zend_lineno);
$$.u.EA.var = IS_OBJECT;
}
|   T_FUNCTION_RETURN_RESOURCE T_FUNCTION {
$$.u.opline_num = CG(zend_lineno);
$$.u.EA.var = IS_RESOURCE;
}
|   T_ARRAY T_FUNCTION {
$$.u.opline_num = CG(zend_lineno);
$$.u.EA.var = IS_ARRAY;
}

$$.u.EA.var 存储的是 函数返回类型,最后要拿他来跟返回值类型做匹配,

这样语法解释器就可以处理我们新的php语法了。

这还不够,还需要修改函数声明定义的处理逻辑

Zend/zend_compile.c ::zend_do_begin_function_declaration

……
zend_op_array op_array;
char *name = function_name->u.constant.value.str.val;
int name_len = function_name->u.constant.value.str.len;
int function_type  = function_token->u.EA.var; //保存函数类型,在语法解释器中增加的: $$.u.EA.var = IS_LONG;
int function_begin_line = function_token->u.opline_num;
……
op_array.function_name = name;
op_array.fn_type = function_type; //将类型保存到op_array中,
op_array.return_reference = return_reference;
op_array.fn_flags |= fn_flags;
op_array.pass_rest_by_reference = 0;
……….

PHP是先解析PHP语法生成相应的opcode,将需要的环境、参数信息保存到execute_data全局变量中,最后在通过execute函数逐条执行opcode,

所以要做处理就要把函数的类型保存到opcode中:op_array.fn_type = function_type;

op_array是没有fn_type的,要修改op_array的结构,增加zend_uint fn_type;

(关于opcode你可以想象一下 从c转为汇编,我博客中也有相关文章,可以参考一下)

最后要修改opcode的毁掉函数,函数的返回 return 会生成token T_RETURN,T_RETURN会根据返回的类型调用不同的calback函数:

ZEND_RETURN_SPEC_CONST_HANDLER
ZEND_RETURN_SPEC_TMP_HANDLER
ZEND_RETURN_SPEC_VAR_HANDLER

它有三个callback,如果返回值是一个 const类型的数据,则 ZEND_RETURN_SPEC_CONST_HANDLER
返回值是临时数据,如 : return 1,则ZEND_RETURN_SPEC_TMP_HANDLER
返回值是一个变量,如 : return $a,则ZEND_RETURN_SPEC_VAR_HANDLER

所以要在这三个callback函数中增加处理逻辑:

在callback函数return之前增加如下代码

if((EG(active_op_array)->fn_type > 0) && Z_TYPE_P(retval_ptr) != EG(active_op_array)->fn_type){
php_error_docref0(NULL TSRMLS_DC,E_WARNING, “function name %s return a wrong type.”, EG(active_op_array)->function_name );
}

fn_type 去跟 返回值的类型作比较,如果没有匹配到,就会抛出这个warning。

我已经打了补丁,目前只支持php5.3版本,有需要的可以拿去玩一玩。

不清楚为什么官方不支持此语法,我觉得还是挺有必要的。

下载补丁:php-syntax.patch

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