在命令式语言中总是需要一些全局空间，在编程 PHP 或扩展时，我们将明确区分我们所称的请求绑定全局变量和真正的全局变量。

请求全局变量是处理请求过程中需要携带和记忆信息的全局变量。一个简单的例子是，您要求用户在函数参数中提供一个值，并且希望能够在其他函数中使用它。除了这条信息在几个 PHP 函数调用中 “保持其值” 之外，它只为当前请求保留该值。下一个来的请求应该什么都不知道。PHP 提供了一种机制来管理请求全局变量，不管选择了什么样的多处理模型，我们将在本章后面详细介绍这一点。

真正的全局变量是跨请求保留的信息片段。这些信息通常是只读的。如果您需要写入这样的全局变量作为请求处理的一部分，那么 PHP 无法帮助您。如果您使用 线程作为多处理模型, 您需要自己执行内存锁。如果你使用 进程作为多处理模型, 您需要使用自己的IPC(进程间通信)。但是，在PHP扩展编程中不应该出现这种情况。

管理请求全局变量

下面是一个使用请求全局的简单扩展例子：

1. /* 真正的 C 全局 */
2. static zend_long rnd = 0;
3. static void pib_rnd_init(void)
4. {
5. /* 在 0 到 100 之间随机一个数字 */
6. php_random_int(0, 100, &rnd, 0);
7. }
8. PHP_RINIT_FUNCTION(pib)
9. {
10. pib_rnd_init();
11. return SUCCESS;
12. }
13. PHP_FUNCTION(pib_guess)
14. {
15. zend_long r;
16. if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "l", &r) == FAILURE) {
17. return;
18. }
19. if (r == rnd) {
20. /* 将数字重置以进行猜测 */
21. pib_rnd_init();
22. RETURN_TRUE;
23. }
24. if (r < rnd) {
25. RETURN_STRING("more");
26. }
27. RETURN_STRING("less");
28. }
29. PHP_FUNCTION(pib_reset)
30. {
31. if (zend_parse_parameters_none() == FAILURE) {
32. return;
33. }
34. pib_rnd_init();
35. }

如你所见，这个扩展在请求开始时挑选一个随机整型数，之后通过pib_guess()可以尝试猜到这个数组。一旦猜到，该数字将重置。如果用户想要手动重置数字，它也可以自己手动调用pib_reset() 去重置数值。

该随机数作为一个 C 全局变量实现。如果 PHP 在进程中作为多进程模型的一部分使用不再是个问题，如果之后使用线程，这是不行的。

注意

作为提醒，你无需掌握将要使用哪种多进程模型。当你设计扩展时，你必须为这两种模型做好准备。

当使用线程，会针对服务器中的每个线程共享一个 C 全局变量。例如我们上面的例子，网络服务器的每个并行用户将共享同一个数值。一些可能会一开始就重置数值，而其他则尝试去猜测它。简而言之，你清楚地了解了线程的关键问题。

我们必须持久化数据到同一请求，即使运行 PHP 多进程模型会利用线程，也必须让它绑定到当前请求中。

使用 TSRM 宏来保护全局空间

PHP 设计了可以帮助扩展和内核开发人员处理全局请求的层。该层称为TSRM (线程安全资源管理) ，并且作为一组宏公开，你必须在任何需要访问请求绑定全局（读和写）的时候使用该宏。

在多进程模型使用流程的情况下，在后台，这些宏将解析为类似我们上面显示的代码。如我们所见，如果不适用线程，上面的代码是完全有效的。所以，当使用进程时，这些宏将被扩展为类似的宏。

首先你要要做的就是声明一个结构，它将是你所有全局变量的根：

1. ZEND_BEGIN_MODULE_GLOBALS(pib)
2. zend_long rnd;
3. ZEND_END_MODULE_GLOBALS(pib)
4. /* 解析为 :
5. *
6. * typedef struct _zend_pib_globals {
7. * zend_long rnd;
8. * } zend_pib_globals;
9. */

然后，创建一个这样的全局变量：

ZEND_DECLARE_MODULE_GLOBALS(pib)

/* 解析为 zend_pib_globals pib_globals; */

现在，你可以使用全局宏访问器访问数据。这个宏是由框架创建的，它应该在你的 php_pib.h 头文件定义。这看起来是这样的：

1. #ifdef ZTS
2. #define PIB_G(v) ZEND_MODULE_GLOBALS_ACCESSOR(pib, v)
3. #else
4. #define PIB_G(v) (pib_globals.v)
5. #endif

如你所见，如果没有启用 ZTS 模式，即编译非线程安全的 PHP 和扩展（我们称之为 NTS模式：非线程安全），宏只是解析到结构中声明的数据。因此，有以下变化：

1. static void pib_rnd_init(void)
2. {
3. php_random_int(0, 100, &PIB_G(rnd), 0);
4. }
5. PHP_FUNCTION(pib_guess)
6. {
7. zend_long r;
8. if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "l", &r) == FAILURE) {
9. return;
10. }
11. if (r == PIB_G(rnd)) {
12. pib_rnd_init();
13. RETURN_TRUE;
14. }
15. if (r < PIB_G(rnd)) {
16. RETURN_STRING("more");
17. }
18. RETURN_STRING("less");
19. }

注意：

当使用一个进程模型，TSRM 宏解析为对 C 全局变量的访问。

当使用线程时，即当你编译 ZTS PHP，事情变得更复杂。然后，我们看到的所有宏都解析为一些完全不同的东西，在这里很难解释。基本上，当使用 ZTS 编译时，TSRM 使用 TLS（线程本地存储）执行了一项艰难的工作。

注意：

简而言之，当在 ZTS 编译时，全局变量将绑定到当前线程。而在 NTS 编译时，全局变量将绑定到当前进程上。TSRM 宏处理这项艰难的工作。你可能对运作方式感兴趣，浏览 PHP 源代码的/TSRM 目录了解更多关于 PHP 线程安全。

在扩展中使用全局钩子

有时，可能需要将全局变量初始化为一些默认值，通常为零。引擎帮助下的TSRM系统提供了一个钩子来为您的全局变量提供默认值，我们称之为GINIT。

注意：

关于 PHP 挂钩的完整信息，请参考 PHP 生命周期章节。

让我们将随机值设为零：

1. PHP_GSHUTDOWN_FUNCTION(pib)
2. { }
3. PHP_GINIT_FUNCTION(pib)
4. {
5. pib_globals->rnd = 0;
6. }
7. zend_module_entry pib_module_entry = {
8. STANDARD_MODULE_HEADER,
9. "pib",
10. NULL,
11. NULL,
12. NULL,
13. NULL,
14. NULL,
15. NULL,
16. "0.1",
17. PHP_MODULE_GLOBALS(pib),
18. PHP_GINIT(pib),
19. PHP_GSHUTDOWN(pib),
20. NULL, /* PRSHUTDOWN() */
21. STANDARD_MODULE_PROPERTIES_EX
22. };

我们选择仅显示 zend_module_entry（和其他 NULL）的相关部分。如你所见，全局管理挂钩发生在结构的中间。首先是PHP_MODULE_GLOBALS()来确定全局变量的大小，然后是我们的 GINIT和 GSHUTDOWN钩子。然后我们使用了STANDARD_MODULE_PROPERTIES_EX关闭结构，而不是STANDARD_MODULE_PROPERTIES。只需以正确的方式完成结构即可，请参阅？：

#define STANDARD_MODULE_PROPERTIES

NO_MODULE_GLOBALS, NULL, STANDARD_MODULE_PROPERTIES_EX

在GINIT 函数中，你传递了一个指向全局变量当前存储位置的指针。你可以使用它来初始化全局变量。在这里，我们将零放入随机值（虽然不是很有用，但我们接受它）。

警告

不要在 GINIT 中使用PIB_G()宏。使用你得到的指针。

注意

对于当前进程，在MINIT()之前启动了GINIT()。如果是 NTS，就这样而已。 如果是 ZTS，线程库产生的每个新线程都会额外调用GINIT（）。

警告

GINIT()不作为RINIT()的一部分被调用。如果你需要在每次新请求时清除全局变量，则需要像在本章所示示例中所做的那样手动进行。

完整的例子

这是一个更高级的完整示例。如果玩家获胜，则将其得分（尝试次数）添加到可以从用户区获取的得分数组中。没什么难的，得分数组在请求启动时初始化，然后在玩家获胜时使用，并在当前请求结束时清除：

1. ZEND_BEGIN_MODULE_GLOBALS(pib)
2. zend_long rnd;
3. zend_ulong cur_score;
4. zval scores;
5. ZEND_END_MODULE_GLOBALS(pib)
6. ZEND_DECLARE_MODULE_GLOBALS(pib)
7. static void pib_rnd_init(void)
8. {
9. /* 重置当前分数 */
10. PIB_G(cur_score) = 0;
11. php_random_int(0, 100, &PIB_G(rnd), 0);
12. }
13. PHP_GINIT_FUNCTION(pib)
14. {
15. /* ZEND_SECURE_ZERO 是 memset(0)。也可以解析为 bzero() */
16. ZEND_SECURE_ZERO(pib_globals, sizeof(*pib_globals));
17. }
18. ZEND_BEGIN_ARG_INFO_EX(arginfo_guess, 0, 0, 1)
19. ZEND_ARG_INFO(0, num)
20. ZEND_END_ARG_INFO()
21. PHP_RINIT_FUNCTION(pib)
22. {
23. array_init(&PIB_G(scores));
24. pib_rnd_init();
25. return SUCCESS;
26. }
27. PHP_RSHUTDOWN_FUNCTION(pib)
28. {
29. zval_dtor(&PIB_G(scores));
30. return SUCCESS;
31. }
32. PHP_FUNCTION(pib_guess)
33. {
34. zend_long r;
35. if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "l", &r) == FAILURE) {
36. return;
37. }
38. if (r == PIB_G(rnd)) {
39. add_next_index_long(&PIB_G(scores), PIB_G(cur_score));
40. pib_rnd_init();
41. RETURN_TRUE;
42. }
43. PIB_G(cur_score)++;
44. if (r < PIB_G(rnd)) {
45. RETURN_STRING("more");
46. }
47. RETURN_STRING("less");
48. }
49. PHP_FUNCTION(pib_get_scores)
50. {
51. if (zend_parse_parameters_none() == FAILURE) {
52. return;
53. }
54. RETVAL_ZVAL(&PIB_G(scores), 1, 0);
55. }
56. PHP_FUNCTION(pib_reset)
57. {
58. if (zend_parse_parameters_none() == FAILURE) {
59. return;
60. }
61. pib_rnd_init();
62. }
63. static const zend_function_entry func[] = {
64. PHP_FE(pib_reset, NULL)
65. PHP_FE(pib_get_scores, NULL)
66. PHP_FE(pib_guess, arginfo_guess)
67. PHP_FE_END
68. };
69. zend_module_entry pib_module_entry = {
70. STANDARD_MODULE_HEADER,
71. "pib",
72. func, /* 函数入口 */
73. NULL, /* 模块初始化 */
74. NULL, /* 模块关闭 */
75. PHP_RINIT(pib), /* 请求初始化 */
76. PHP_RSHUTDOWN(pib), /* 请求关闭 */
77. NULL, /* 模块信息 */
78. "0.1", /* 替换为扩展的版本号 */
79. PHP_MODULE_GLOBALS(pib),
80. PHP_GINIT(pib),
81. NULL,
82. NULL,
83. STANDARD_MODULE_PROPERTIES_EX
84. };

这里必须要注意的是，如果你希望在请求之间保持分数，PHP 不提供任何便利。而是需要一个持久的共享存储，例如文件，数据库，某些内存区域等。PHP 的设计目的不是将信息持久存储在其内部的请求，因此它不提供这么做，但它提供了实用程序来访问请求绑定的全局空间，如我们所示。

然后，很容易地在RINIT()中初始化一个数组，然后在RSHUTDOWN()中销毁它。请记住，array_init创建一个zend_array 并放入一个 zval。但这是免分配的，不要担心分配用户无法使用的数组（因此浪费分配），array_init()非常廉价 (阅读源代码)。

当我们将这样的数组返回给用户时，我们不会忘记增加其引用计数（在 RETVAL_ZVAL中），因为我们在扩展中保留了对此类数组的引用。

使用真实的全局变量

真实全局变量是非线程保护的真实C全局变量。有时可能会需要它们。但是请记住主要规则：在处理请求时，不能安全地写入此类全局变量。因此，通常在 PHP 中，我们需要此类变量并将其用作只读变量。

请记住，在 PHP 生命周期的MINIT()或MSHUTDOWN()步骤中编写真实全局变量是绝对安全的。但是不能在处理请求时给他们写入值（但可以从他们那里读取）。

因此，一个简单的示例是你想要读取环境值以对其进行处理。此外，初始化持久性的 zend_string并在之后处理某些请求时加以利用是很常见的。

这是介绍真实全局变量的修补示例，我们仅显示与先前代码的差异，而不显示完整代码：

1. static zend_string *more, *less;
2. static zend_ulong max = 100;
3. static void register_persistent_string(char *str, zend_string **result)
4. {
5. *result = zend_string_init(str, strlen(str), 1);
6. zend_string_hash_val(*result);
7. GC_FLAGS(*result) |= IS_INTERNED;
8. }
9. static void pib_rnd_init(void)
10. {
11. /* 重置当前分数 */
12. PIB_G(cur_score) = 0;
13. php_random_int(0, max, &PIB_G(rnd), 0);
14. }
15. PHP_MINIT_FUNCTION(pib)
16. {
17. char *pib_max;
18. register_persistent_string("more", &more);
19. register_persistent_string("less", &less);
20. if (pib_max = getenv("PIB_RAND_MAX")) {
21. if (!strchr(pib_max, '-')) {
22. max = ZEND_STRTOUL(pib_max, NULL, 10);
23. }
24. }
25. return SUCCESS;
26. }
27. PHP_MSHUTDOWN_FUNCTION(pib)
28. {
29. zend_string_release(more);
30. zend_string_release(less);
31. return SUCCESS;
32. }
33. PHP_FUNCTION(pib_guess)
34. {
35. zend_long r;
36. if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS(), "l", &r) == FAILURE) {
37. return;
38. }
39. if (r == PIB_G(rnd)) {
40. add_next_index_long(&PIB_G(scores), PIB_G(cur_score));
41. pib_rnd_init();
42. RETURN_TRUE;
43. }
44. PIB_G(cur_score)++;
45. if (r < PIB_G(rnd)) {
46. RETURN_STR(more);
47. }
48. RETURN_STR(less);
49. }

在这里我们创建了两个 zend_string 变量 more 和 less。这些字符串不需要像以前一样在使用时立即创建和销毁。这些是不可变的字符串，只要保持不变，就可以分配一次并在需要的任何时间重复使用（即只读）。我们在zend_string_init()中使用持久分配，在MINIT()中初始化这两个字符串，我们现在预先计算其哈希值（而不是先执行第一个请求），并且我们告诉 zval 垃圾收集器，这些字符串已被扣留，因此它将永远不会尝试销毁它们（但是，如果将它们用作写操作（例如连接）的一部分，则可能需要复制它们）。显然我们不会忘记在MSHUTDOWN()中销毁这些字符串。

然后在MINIT()中我们探查一个PIB_RAND_MAX环境，并将其用作随机数选择的最大范围值。由于我们使用无符号整数，并且我们知道strtoull()不会抱怨负数（因此将整数范围包裹为符号不匹配），我们只是避免使用负数（经典的libc解决方法）。