python是解释器还是编译器,python编辑器和python解释器的区别

　　使用PHP8中新添加的JIT编译器

　　发布时间：2020-06-01 22:09:19

　　来源：易俗云

　　阅读量：751

　　作者：鸽子

　　php 8的JIT(justintime)编译器使用php集成的Opcache扩展作为扩展，在运行时直接从cpu指令转换一些操作码。

　　也就是说，使用JIT时，Zend VM不需要解释具体的操作码，这些指令直接作为CPU级指令执行。

　　PHP 8的JIT

　　8 PHP Justin Time(JIT)编译器的影响力毋庸置疑。然而，到目前为止，我发现JIT应该做什么还不清楚。

　　经过多次研究和放弃，我决定自己去查PHP源代码。结合我的C语言知识和我现在收集的所有零碎信息，我提出了这篇文章。我希望JIT能帮助我们更好地理解PHP。

　　简单来说，如果JIT按预期运行，代码就不会在Zend VM上运行，而是直接作为一组CPU级指令运行。

　　这是所有的想法。

　　然而，为了更好地理解这一点，我们需要考虑php内部是如何工作的。并不复杂，但需要一些介绍。

　　如何执行PHP的代码？

　　吵架的音频，PHP是解释性语言。这句话本身是什么意思？

　　每次执行PHP代码(命令行脚本或web APP应用程序)时，都会经过PHP解释器。最常用的是PHP-FPM和CLI解释器。

　　翻译的工作很简单。接收PHP代码，解释它，并返回结果。

　　一般的描述性语言就是这个过程。虽然有语言减少了几步，但总体思路是一样的。在PHP中，过程如下：

　　读取PHP代码，并将其解释为一组称为令牌的关键字。这个过程会让解释器知道每个程序写的是哪个代码。这一步被称为词法分析或标记化。获得令牌集合后，PHP解释器将尝试解析它们。通过称为解析的过程生成抽象语法树[ast]。其中AST是表示要执行的操作的节点集。比如“echo1”的实际含义是“打印1 ^ 1的结果”，或者更具体地说，“打印一个操作后，这个操作就变成1 ^ 1”。使用AST，您可以更容易地理解操作和优先级。为了将抽象语法树转换成CPU可执行的操作，需要转换表达式(IR)。它在PHP中被称为操作码。将AST转换成操作码的过程称为编译。有了操作码，有趣的部分就来了。执行代码！PHP有一个名为Zend VM的引擎，可以接收并运行一系列操作码。当所有操作码运行时，Zend VM将退出程序。

　　这张图可以让你更清楚：

　　简化的PHP解释过程概述。

　　如你所见。这里有一个问题。即使PHP代码没有改变，您是否希望每次运行该进程时都运行它？

　　让我们来看看操作码。没错！这就是Opcache扩展存在的原因。

　　Opcache扩展

　　Opcache扩展包含在PHP中，所以通常不需要禁用它。要使用PHP，最好打开Opcache。

　　它的功能是给操作码增加一个内存共享缓存层。它的工作是从AST中提取新生成的操作码，并缓存它们以供运行时使用。

　　您可以跳过词法分析/标记化和解析步骤。

　　这是包含Opcache扩展的进程的图像。

　　解释使用PHP Opcache的过程。如果文件已经被分析，PHP将检索缓存的操作码，而不是重新分析。

　　完美地跳过了词法分析/标记化、解析和编译的步骤。

　　边注：这是一个伟大的PHP 7.4预加载功能RFC！您可以指示PHP FPM分析代码库，将其转换为操作码，并在运行之前缓存它。

　　想知道JIT是怎么参与到这个讲解过程中的吗？这篇文章的解释。

　　准时制编译的效果如何？

　　在听了Zeev关于PHP内部消息的PHP和JIT广播后，我清楚了JIT实际上做了什么。

　　如果Opcache扩展可以更快地获取操作码，并将它们直接传递给Zend VM，那么JIT完全不需要使用Zend VM就可以运行。

　　Zend VM是用c写的程序，作为操作码和CPU之间的一层。由于JIT在运行时直接生成编译的代码，PHP可以

　　跳过Zend VM虚拟机，直接在CPU上运行。理论上性能会更好。

　　这听起来可能很奇怪。因为在编译成机器码之前，需要为每个结构类型创建一个特定的实现。但其实这也在情理之中。

　　PHP的JIT使用Dy这个名字

　　NASM(动态汇编程序)库，它将一组特定格式的CPU指令映射成许多不同CPU类型的汇编代码。所以编译器只需要用DynASM把操作码转换成特定结构的机器码。

　　但是，有一个问题困扰我很久了。

　　如果预加载可以在执行前将PHP代码解析成操作码，DynASM可以将操作码编译成机器码(刚好及时编译)，那我们为什么不使用预运行编译(提前编译)立即编译PHP呢？

　　通过听Zeev的广播，我发现了一个原因，PHP是一种弱类型语言，这意味着在Zend VM试图执行某个操作码之前，PHP通常不知道某个变量的类型。

　　查看Zend_value联合类型，我们可以看到许多指针指向不同类型的变量。每当Zend VM试图从Zend_value中获取一个值时，它都会使用类似ZSTR_VAL的宏来获取一个指向联合类型中的字符串的指针。

　　例如，这个Zend VM处理程序处理“小于或等于”(=)表达式。看看它编码了这么多if else分支，仅仅是为了类型推断。

　　用机器码执行类型推理逻辑是不可行的，可能会变得更慢。

　　编译前进行评估并不是一个好的选择，因为编译成机器码是一个CPU密集型的任务。所以运行时什么都编译不好。

　　那么准时制是如何编译的呢？

　　现在我们知道，我们不能很好地推断类型来提前编译。我们也知道运行时编译的计算成本非常高。那么JIT对PHP有什么好处呢？

　　为了找到平衡，PHP的JIT试图只编译有价值的操作码。所以JIT会分析Zend VM要执行的操作码，检查可能的编译位置。(根据配置文件)

　　当一个操作码被编译后，它会把执行交给编译后的代码，而不是Zend VM。看起来是这样的：

　　PHP的JIT解释过程。如果编译，操作码将不会通过Zend VM执行。

　　因此，在Opcache扩展中，有两条检测指令来决定是否编译Opcode。如果是，编译器将使用DynASM将这个操作码转换成机器码，并执行这个机器码。

　　有趣的是，由于当前接口中编译的代码受到MB的限制(这也是可配置的)，代码执行必须能够在JIT和解释代码之间无缝切换。

　　顺便说一下，Benoit Jacquemont关于the JIT的演讲帮助我理解了整个事情。

　　我现在还不确定编译部分什么时候有效，但是我想现在我真的不想知道。

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