什么是抽象語(yǔ)法樹(shù)？

抽象語(yǔ)法樹(shù)（abstract syntax tree，AST）是源代碼的抽象語(yǔ)法結(jié)構(gòu)的樹(shù)狀表示，樹(shù)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都表示源代碼中的一種結(jié)構(gòu)，這所以說(shuō)是抽象的，是因?yàn)槌橄笳Z(yǔ)法樹(shù)并不會(huì)表示出真實(shí)語(yǔ)法出現(xiàn)的每一個(gè)細(xì)節(jié)，比如說(shuō)，嵌套括號(hào)被隱含在樹(shù)的結(jié)構(gòu)中，并沒(méi)有以節(jié)點(diǎn)的形式呈現(xiàn)。抽象語(yǔ)法樹(shù)并不依賴于源語(yǔ)言的語(yǔ)法，也就是說(shuō)語(yǔ)法分析階段所采用的上下文無(wú)文法【文法是用于描述語(yǔ)言的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)的形式規(guī)則。任何一種語(yǔ)言都有它自己的文法,不管它是機(jī)器語(yǔ)言還是自然語(yǔ)言。】，因?yàn)樵趯懳姆〞r(shí)，經(jīng)常會(huì)對(duì)文法進(jìn)行等價(jià)的轉(zhuǎn)換（消除左遞歸，回溯，二義性等），這樣會(huì)給文法分析引入一些多余的成分，對(duì)后續(xù)階段造成不利影響，甚至?xí)购蟼€(gè)階段變得混亂。因些，很多編譯器經(jīng)常要獨(dú)立地構(gòu)造語(yǔ)法分析樹(shù)，為前端，后端建立一個(gè)清晰的接口

PHP-Parser的項(xiàng)目主頁(yè)是https://github.com/nikic/PHP-Parser。可以對(duì)多版本的PHP進(jìn)行完美解析，生成一顆抽象語(yǔ)法樹(shù)。

新的執(zhí)行過(guò)程

PHP7 的內(nèi)核中有一個(gè)重要的變化是加入了 AST。在 PHP5中，從 php 腳本到 opcodes 的執(zhí)行的過(guò)程是：

1.Lexing：詞法掃描分析，將源文件轉(zhuǎn)換成 token 流；

2.Parsing：語(yǔ)法分析，在此階段生成 op arrays。

PHP7 中在語(yǔ)法分析階段不再直接生成 op arrays，而是先生成 AST，所以過(guò)程多了一步：

1.Lexing：詞法掃描分析，將源文件轉(zhuǎn)換成 token 流；

2.Parsing：語(yǔ)法分析，從 token 流生成抽象語(yǔ)法樹(shù)；

3.Compilation：從抽象語(yǔ)法樹(shù)生成 op arrays。

執(zhí)行時(shí)間和內(nèi)存消耗

從以上的步驟來(lái)看，這比之前的過(guò)程還多了一步，所以按常理來(lái)說(shuō)這反而會(huì)增加程序的執(zhí)行時(shí)間和內(nèi)存的使用。但事實(shí)上內(nèi)存的使用確實(shí)增加了，但是執(zhí)行時(shí)間上卻有所降低。

以下結(jié)果是使用?。ùa大約 100 行）、中（大約 700 行）、大（大約 2800 行）三個(gè)腳本分別進(jìn)行測(cè)試得到的，測(cè)試腳本： https://gist.github.com/nikic/289b0c7538b46c2220bc.

每個(gè)文件編譯 100 次的執(zhí)行時(shí)間（注意文章的測(cè)試結(jié)果時(shí)間是 14 年，PHP7 還叫 PHP-NG 的時(shí)候）：

單次編譯中的內(nèi)存峰值：

單次編譯的測(cè)試結(jié)果可能并不能代表實(shí)際使用的情況，以下是使用 PhpParser 進(jìn)行完整項(xiàng)目測(cè)試得到的結(jié)果：

測(cè)試表明，使用 AST 之后程序的執(zhí)行時(shí)間整體上大概有 10% 到 15% 的提升，但是內(nèi)存消耗也有增加，在大文件單次編譯中增加明顯，但是在整個(gè)項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中并不是很嚴(yán)重的問(wèn)題。

還有注意的是以上的結(jié)果都是在沒(méi)有 Opcache 的情況下，生產(chǎn)環(huán)境中打開(kāi) Opcache 的情況下，內(nèi)存的消耗增加也不是很大的問(wèn)題。

語(yǔ)義上的改變

如果僅僅是時(shí)間上的優(yōu)化，似乎也不是使用 AST 的充足理由。其實(shí)實(shí)現(xiàn) AST 并不是基于時(shí)間優(yōu)化上的考慮，而是為了解決語(yǔ)法上的問(wèn)題。下面來(lái)看一下語(yǔ)義上的一些變化。

yield 不需要括號(hào)

在 PHP5 的實(shí)現(xiàn)中，如果在一個(gè)表達(dá)式上下文（例如在一個(gè)賦值表達(dá)式的右側(cè)）中使用 yield，你必須在 yield 申明兩邊使用括號(hào)：

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

這種行為僅僅是因?yàn)?PHP5 的實(shí)現(xiàn)方式的限制，在 PHP7 中，括號(hào)不再是必須的了。所以下面這些寫法也都是合法的：

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

當(dāng)然了，還得遵循 yield 的應(yīng)用場(chǎng)景才行。

括號(hào)不影響行為

在 PHP5 中，

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

但是在 PHP7 中，兩種寫法表示同樣的意思。

同樣，如果函數(shù)的參數(shù)被括號(hào)包裹，類型檢查存在問(wèn)題，在 PHP7 中這個(gè)問(wèn)題也得到了解決：

 ?phpfunction func() { return [];function byRef(array $a) {byRef((func()));

以上代碼在 PHP5 中不會(huì)告警，除非使用 byRef(func()) 的方式調(diào)用，但是在 PHP7 中，不管 func() 兩邊有沒(méi)有括號(hào)都會(huì)產(chǎn)生以下錯(cuò)誤：

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

list() 的變化

list 關(guān)鍵字的行為改變了很多。list 給變量賦值的順序（等號(hào)左右同時(shí)的順序）以前是從右至左，現(xiàn)在是從左到右：

 ?phplist($array[], $array[], $array[]) = [1, 2, 3];var_dump($array);// PHP5: $array = [3, 2, 1]// PHP7: $array = [1, 2, 3]# 注意這里的左右的順序指的是等號(hào)左右同時(shí)的順序，# list($a, $b) = [1, 2] 這種使用中 $a == 1, $b == 2 是沒(méi)有疑問(wèn)的。

產(chǎn)生上面變化的原因正是因?yàn)樵?PHP5 的賦值過(guò)程中，3 會(huì)最先被填入數(shù)組，1 最后，但是現(xiàn)在順序改變了。

同樣的變化還有：

 ?php$a = [1, 2];list($a, $b) = $a;// PHP5: $a = 1, $b = 2// PHP7: $a = 1, $b = null + Undefined index 1 

這是因?yàn)樵谝郧暗馁x值過(guò)程中 $b 先得到 2，然后 $a 的值才變成1，但是現(xiàn)在 $a 先變成了 1，不再是數(shù)組，所以 $b 就成了null。

list 現(xiàn)在只會(huì)訪問(wèn)每個(gè)偏移量一次

 ?phplist(list($a, $b)) = $array;// PHP5:$b = $array[0][1];$a = $array[0][0];// PHP7:// 會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中間變量，得到 $array[0] 的值$_tmp = $array[0];$a = $_tmp[0];$b = $_tmp[1];

空的 list 成員現(xiàn)在是全部禁止的，以前只是在某些情況下：

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

引用賦值的順序

引用賦值的順序在 PHP5 中是從右到左的，現(xiàn)在時(shí)從左到右：

 ?php$obj = new stdClass;$obj- a = $obj- $obj- b = 1;var_dump($obj);// PHP5:object(stdClass)#1 (2) { [ b ] = int(1) [ a ] = int(1)// PHP7:object(stdClass)#1 (2) { [ a ] = int(1) [ b ] = int(1)}

__clone 方法可以直接調(diào)用

現(xiàn)在可以直接使用 $obj- __clone() 的寫法去調(diào)用 __clone 方法。 __clone 是之前唯一一個(gè)被禁止直接調(diào)用的魔術(shù)方法，之前你會(huì)得到一個(gè)這樣的錯(cuò)誤：

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

變量語(yǔ)法一致性

AST 也解決了一些語(yǔ)法一致性的問(wèn)題，這些問(wèn)題是在另外一個(gè) RFC 中被提出的：https://wiki.php.net/rfc/uniform_variable_syntax.

在新的實(shí)現(xiàn)上，以前的一些語(yǔ)法表達(dá)的含義和現(xiàn)在有些不同，具體的可以參照下面的表格：

整體上還是以前的順序是從右到左，現(xiàn)在從左到右，同時(shí)也遵循括號(hào)不影響行為的原則。這些復(fù)雜的變量寫法是在實(shí)際開(kāi)發(fā)中需要注意的。

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以上就是PHP7 的抽象語(yǔ)法樹(shù)（AST）帶來(lái)的變化的詳細(xì)內(nèi)容，PHP教程

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