Введение в устройство zval: фундамент обработки данных в PHP

Zval (Zend value) — фундаментальная структура данных в ядре PHP, ответственная за хранение и обработку всех переменных. В этой статье мы исследуем её эволюцию, современную реализацию и практическое значение для разработчиков.

Историческая эволюция zval

Структура zval в PHP 8

struct _zval_struct {
    zend_value value;    // 64-битное значение
    union {
        struct {
            zend_uchar type;        // Тип данных
            zend_uchar type_flags;  // Флаги поведения
            zend_uchar const_flags; // Константность
            zend_uchar reserved;    // Выравнивание
        } v;
        uint32_t type_info;
    } u1;
    union u2 {
        uint32_t next;
        // ... служебные поля
    };
}; // Всего 16 байт

Ключевые оптимизации

• Отказ от refcount для скаляров — целые числа и булевы значения больше не используют подсчет ссылок
• Copy-On-Write — сложные структуры копируются только при модификации
• Встроенное кеширование хешей — ускорение операций сравнения строк
• Оптимизированные хеш-таблицы — быстрый доступ к элементам массивов

Практическое применение для разработчиков и авторов расширений

• Оптимизация потребления памяти
• Эффективная работа с переменными
• Понимание поведения типов

Пример:

// Создание строки в расширении
zend_string *str = zend_string_init("test", 4, 0);
zval zv;
ZVAL_STR(&zv, str);