1. PHP7底层开发原理简介
PHP是一种极其流行的编程语言，用于Web应用程序开发，几乎是所有网站和应用程序的开发语言之一。PHP7是最新的主要版本，它不仅在性能方面有很大的提升，还拥有一些出色的新特性，以及更聚焦于安全性和高可用性的开发思路。在深入研究其底层开发原理之前，让我们先来了解一下其基础知识。
1.1 PHP简介
PHP是一种开源的通用编程语言，特别适用于Web开发，可以嵌入HTML代码中，以生成动态Web内容。它由Rasmus Lerdorf于1994年首次开发，最初被称为“Personal Home Page”，现在则代表“PHP：超文本预处理器”。
PHP由许多模块组成，每个模块都有特定的功能。这些模块通过各种内置函数相互操作，用于生成Web内容、处理表单数据、操作数据库等。PHP支持大多数Web服务器，包括Apache、IIS等，也可以在命令行下运行。
1.2 PHP7的性能改进
PHP7的最新主要版本带来了极大的性能改进。与PHP5.x相比，PHP7在性能方面提高了50-70％，并减少了内存使用。其中，最显著的改进是其新的内存管理系统。
在PHP7之前，Zend引擎使用了Zend Memory Manager，这是一种传统的内存管理系统，用于将内存分配给变量和数据结构并自动释放。但是，这种方法可能会带来内存碎片等问题，从而导致性能下降。
PHP7引入了一个全新的内存管理系统，称为“Zend MM”，它使用了更有效的内存分配和释放策略，这使得PHP7能够更好地管理变量和数据结构，从而提高了性能和可伸缩性。
1.3 PHP7的新特性
除了性能提升外，PHP7还引入了一些新特性，包括：
标量类型声明：可以在函数参数和返回类型中指定标量类型，包括整数，浮点数，布尔值和字符串。
返回类型声明：函数可以指定它们的返回类型。
NULL合并运算符：可以检查变量是否为NULL，如果是，则返回一个指定的默认值。
Spaceship运算符：可以比较两个值并返回其大小关系。
常量数组：现在可以将定义为常量的数组。
匿名类和闭包变量作用域：引入了匿名类和闭包变量作用域。
2. PHP7底层开发原理
从底层开发的角度看，PHP是用C实现的编程语言，而所有的PHP函数都是由底层C函数实现的。PHP底层的主要组成部分包括：
Zend引擎：将PHP代码转换为可执行指令并管理内存、变量和资源。
标准库：提供基本类型、数据结构、输入/输出和其他常用函数。
扩展库：提供与其他系统和服务的交互功能。
2.1 Zend引擎
Zend引擎是PHP底层的核心，它将PHP代码解析为可执行指令并管理内存、变量和资源。
Zend引擎的执行过程主要分为五个阶段：
词法分析和语法分析：将源代码转换为抽象语法树（AST）并进行解析。
编译：将AST转换为opcode（即可执行的指令），并将其存储在指令缓存中。
优化：根据Zend引擎的优化规则，优化opcode。
执行：执行优化后的opcode。
析构：释放内存和资源。
在Zend引擎中，最重要的数据结构是zval，它是一个通用的数据容器，用于存储PHP变量的值和类型信息。除此之外，Zend引擎还包括内存管理器、符号表和执行环境等。
2.2 标准库
标准库提供了基本类型、数据结构、输入/输出和其他常用函数，以及与底层系统的交互函数。它由几个模块组成，包括：
Core模块：提供基本类型、数据结构和输入/输出函数。
Session模块：提供会话管理功能。
JSON模块：提供与JSON的交互功能。
PDO模块：提供与数据库的交互功能。
Libxml模块：提供与XML的交互功能。
GD模块：提供图像处理功能。
2.3 扩展库
扩展库是用C实现的库，提供与其他系统和服务的交互功能。PHP提供了大量的扩展库，包括与数据库、网络、文件系统和其他应用程序的交互等。
扩展库的编写主要通过定义PHP扩展来实现。PHP扩展是由C编写的代码库，它们被编译为动态链接库，然后被载入到PHP中。这些PHP扩展提供了额外的PHP函数和常量，以扩展PHP的功能。
以下是一个示例PHP扩展代码：
zend_function_entry test_functions[] = {
PHP_FE(test_function, NULL)
{NULL, NULL, NULL}
};
PHP_FUNCTION(test_function)
{
php_printf("Hello World!");
}
以上代码声明一个名为test_function的PHP函数，该函数打印“Hello World!”到控制台。要将其编译为PHP扩展，需要使用PHP扩展库开发包和C编译器进行编译。
3. 总结
本文简要介绍了PHP的基础知识、性能改进和新特性，以及其底层开发原理。PHP是用C实现的编程语言，所有PHP函数都是由底层C函数实现的。PHP底层的主要组成部分包括Zend引擎、标准库和扩展库。
对于想要深入了解PHP底层开发的开发人员，掌握底层数据结构和算法的设计思路至关重要。这将有助于更好地理解PHP底层的实现和优化方法。同时，也可以使用PHP扩展机制来扩展PHP的功能，以满足不同的需求。