PHP7.4中FFI的介绍（代码示例）
本篇文章給大家帶來的內容是關于PHP7.4中FFI的介紹（代碼示例），有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對你有所幫助。
FFI擴展已經通過RFC，正式成為PHP 7.4核心擴展。
什么是FFI
FFI（Foreign Function Interface），即外部函數接口，是指在一種語言里調用另一種語言代碼的技術。PHP的FFI擴展就是一個讓你在PHP里調用C代碼的技術。
FFI的使用非常簡單，只用聲明和調用兩步就可以，對于有C語言經驗，但是不了解Zend引擎的程序員來說，這簡直是打開了新世界的大門，可以快速地使用C類庫進行原型試驗。
（此處有圖：溜了溜了，要懂C的……）
下面通過3個例子，看一下FFI是怎樣使用的。
Libbloom
libbloom是一個C實現的bloom filter，比較知名的用戶有Shadowsocks-libev，下面看一下怎樣通過FFI在PHP里調用libbloom。
第一步，從頭文件bloom.h把主要的數據結構和函數聲明復制出來：
$ffi = FFI::cdef("
struct bloom
{
int entries;
double error;
int bits;
int bytes;
int hashes;
double bpe;
unsigned char * bf;
int ready;
};
int bloom_init(struct bloom * bloom, int entries, double error);
int bloom_check(struct bloom * bloom, const void * buffer, int len);
int bloom_add(struct bloom * bloom, const void * buffer, int len);
void bloom_free(struct bloom * bloom);
", "libbloom.so.1.5");
登錄后復制
FFI目前不支持預處理器（除了FFI_LIB和FFI_SCOPE），所以宏定義要自己展開。
之后就可以通過$ffi創建已聲明的數據結構和調用函數：
// 創建一個bloom結構體，然后用FFI::addr取地址
// libbloom的函數都是使用bloom結構體的指針
$bloom = FFI::addr($ffi->new("struct bloom"));
// 調用libbloom的初始化函數
$ffi->bloom_init($bloom, 10000, 0.01);
// 添加數據
$ffi->bloom_add($bloom, "PHP", 3);
$ffi->bloom_add($bloom, "C", 1);
// PHP可能存在
var_dump($ffi->bloom_check($bloom, "PHP", 3)); // 1
// Laravel不存在
var_dump($ffi->bloom_check($bloom, "Laravel", 7)); // 0
// 釋放
$ffi->bloom_free($bloom);
$bloom = null;
登錄后復制登錄后復制
Linux Namespace
Linux命名空間是容器技術的基石之一，通過FFI可以直接調用glibc的對應系統調用封裝，從而通過PHP實現容器。下面是一個讓bash在一個新的命名空間里運行的例子。
首先是一些常量，可以從Linux的頭文件得到：
// clone const CLONE_NEWNS = 0x00020000; // mount namespace const CLONE_NEWCGROUP = 0x02000000; // cgroup namespace const CLONE_NEWUTS = 0x04000000; // utsname namespace const CLONE_NEWIPC = 0x08000000; // ipc namespace const CLONE_NEWUSER = 0x10000000; // user namespace const CLONE_NEWPID = 0x20000000; // pid namespace const CLONE_NEWNET = 0x40000000; // network namespace // mount const MS_NOSUID = 2; const MS_NODEV = 4; const MS_NOEXEC = 8; const MS_PRIVATE = 1 << 18; const MS_REC = 16384;
登錄后復制登錄后復制
接著時我們要用到的函數聲明：
$cdef="
// fork進程
int clone(int (*fn)(void *), void *child_stack, int flags, void *arg);
// 掛載文件系統
int mount(const char *source, const char *target, const char *filesystemtype,
unsigned long mountflags, const void *data);
// 設置gid
int setgid(int gid);
// 設置uid
int setuid(int uid);
// 設置hostname
int sethostname(char *name, unsigned int len);
";
$libc = FFI::cdef($cdef, "libc.so.6");
登錄后復制登錄后復制
定義我們的子進程：
// 生成一個容器ID
$containerId = sha1(random_bytes(8));
// 定義子進程
$childfn = function() use ($libc, $containerId) {
usleep(1000); // wait for uid/gid map
$libc->mount("proc", "/proc", "proc", MS_NOSUID | MS_NODEV | MS_NOEXEC, null);
$libc->setuid(0);
$libc->setgid(0);
$libc->sethostname($containerId, strlen($containerId));
pcntl_exec("/bin/sh");
};
登錄后復制登錄后復制
在子進程里，我們重新掛載了/proc，設置了uid、gid和hostname，然后啟動/bin/sh。
父進程通過clone函數，創建子進程：
// 分配子進程的棧
$child_stack = FFI::new("char[1024 * 4]");
$child_stack = FFI::cast('void *', FFI::addr($child_stack)) - 1024 * 4;
// fork子進程
$pid = $libc->clone($childfn, $child_stack, CLONE_NEWUSER
| CLONE_NEWNS
| CLONE_NEWPID
| CLONE_NEWUTS
| CLONE_NEWIPC
| CLONE_NEWNET
| CLONE_NEWCGROUP
| SIGCHLD, null);
// 設置UID、GID映射，把容器內的root映射到當前用戶
$uid = getmyuid();
$gid = getmyuid();
file_put_contents("/proc/$pid/uid_map", "0 $uid 1");
file_put_contents("/proc/$pid/setgroups", "deny");
file_put_contents("/proc/$pid/gid_map", "0 $gid 1");
// 等待子進程
pcntl_wait($pid);
登錄后復制登錄后復制
glibc的clone函數是clone系統調用的封裝，它需要一個函數指針作為子進程/線程的執行體，我們可以直接把PHP的閉包和匿名函數當作函數指針使用。
運行效果：
$ php container.php
sh-5.0# id # 在容器內是root
uid=0(root) gid=0(root) groups=0(root),65534(nobody)
sh-5.0# ps aux # 獨立的PID進程空間
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.0 0.1 10524 4124 pts/1 S 10:19 0:00 /bin/sh
root 3 0.0 0.0 15864 3076 pts/1 R+ 10:19 0:00 ps aux
sh-5.0# ip a # 獨立的網絡命名空間
1: lo: <LOOPBACK> mtu 65536 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
登錄后復制登錄后復制
raylib
raylib是個特性豐富而且易用的游戲庫，經過簡單的封裝就可以在PHP里使用。下面這個例子實現了一個跟隨鼠標的圓：
<?php
include __DIR__ . "/../../RayLib.php";
// 初始化
RayLib::init(); // 初始化FFI和“常量”
RayLib::InitWindow(400, 300, "raylib example");
// 狀態：球的位置
$ballPosition = RayLib::Vector2(-100.0, 100.0);
// 主循環
while (!RayLib::WindowShouldClose())
{
// 狀態更新
$ballPosition = RayLib::GetMousePosition(); // 獲取鼠標位置
// 渲染
RayLib::BeginDrawing();
RayLib::ClearBackground(RayLib::$RAYWHITE); // 清除背景顏色
RayLib::DrawCircleV($ballPosition, 40, RayLib::$RED); // 畫個圈圈
RayLib::DrawFPS(10, 10); // 顯示FPS
RayLib::EndDrawing();
}
// 釋放
RayLib::CloseWindow();
登錄后復制登錄后復制
不足
- 性能
C類庫性能可能很高，但是FFI調用的消耗也非常大，通過FFI訪問數據要比PHP訪問對象和數組慢兩倍，所以用FFI不一定能提高性能，RFC里給出的一個測試結果：就算用了JIT，還是比不上不用JIT的PHP。
-
功能
目前（20190301）FFI擴展還沒實現的一些功能：- 返回struct/union和數組
- 嵌套的struct（我寫了個簡單的補丁）
使用這些功能的時候，會拋出異常，提示功能未實現，所以只用等等或者馬上貢獻代碼就好:)
參考
- PHP RFC: FFI - Foreign Function Interface：RFC文檔，有比較完整的API和設計目的
4.4k
發布于
Oraoto的日常
1 天前發布
PHP 7.4 前瞻：FFI
- php
- ffi
- c
212 次閱讀
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讀完需要 19 分鐘
6
FFI擴展已經通過RFC，正式成為PHP 7.4核心擴展。
什么是FFI
FFI（Foreign Function Interface），即外部函數接口，是指在一種語言里調用另一種語言代碼的技術。PHP的FFI擴展就是一個讓你在PHP里調用C代碼的技術。
FFI的使用非常簡單，只用聲明和調用兩步就可以，對于有C語言經驗，但是不了解Zend引擎的程序員來說，這簡直是打開了新世界的大門，可以快速地使用C類庫進行原型試驗。
（此處有圖：溜了溜了，要懂C的……）
下面通過3個例子，看一下FFI是怎樣使用的。
Libbloom
libbloom是一個C實現的bloom filter，比較知名的用戶有Shadowsocks-libev，下面看一下怎樣通過FFI在PHP里調用libbloom。
第一步，從頭文件bloom.h把主要的數據結構和函數聲明復制出來：
$ffi = FFI::cdef("
struct bloom
{
int entries;
double error;
int bits;
int bytes;
int hashes;
double bpe;
unsigned char * bf;
int ready;
};
int bloom_init(struct bloom * bloom, int entries, double error);
int bloom_check(struct bloom * bloom, const void * buffer, int len);
int bloom_add(struct bloom * bloom, const void * buffer, int len);
void bloom_free(struct bloom * bloom);
", "libbloom.so.1.5");
登錄后復制
FFI目前不支持預處理器（除了FFI_LIB和FFI_SCOPE），所以宏定義要自己展開。
之后就可以通過$ffi創建已聲明的數據結構和調用函數：
// 創建一個bloom結構體，然后用FFI::addr取地址
// libbloom的函數都是使用bloom結構體的指針
$bloom = FFI::addr($ffi->new("struct bloom"));
// 調用libbloom的初始化函數
$ffi->bloom_init($bloom, 10000, 0.01);
// 添加數據
$ffi->bloom_add($bloom, "PHP", 3);
$ffi->bloom_add($bloom, "C", 1);
// PHP可能存在
var_dump($ffi->bloom_check($bloom, "PHP", 3)); // 1
// Laravel不存在
var_dump($ffi->bloom_check($bloom, "Laravel", 7)); // 0
// 釋放
$ffi->bloom_free($bloom);
$bloom = null;
登錄后復制登錄后復制
Linux Namespace
Linux命名空間是容器技術的基石之一，通過FFI可以直接調用glibc的對應系統調用封裝，從而通過PHP實現容器。下面是一個讓bash在一個新的命名空間里運行的例子。
首先是一些常量，可以從Linux的頭文件得到：
// clone const CLONE_NEWNS = 0x00020000; // mount namespace const CLONE_NEWCGROUP = 0x02000000; // cgroup namespace const CLONE_NEWUTS = 0x04000000; // utsname namespace const CLONE_NEWIPC = 0x08000000; // ipc namespace const CLONE_NEWUSER = 0x10000000; // user namespace const CLONE_NEWPID = 0x20000000; // pid namespace const CLONE_NEWNET = 0x40000000; // network namespace // mount const MS_NOSUID = 2; const MS_NODEV = 4; const MS_NOEXEC = 8; const MS_PRIVATE = 1 << 18; const MS_REC = 16384;
登錄后復制登錄后復制
接著時我們要用到的函數聲明：
$cdef="
// fork進程
int clone(int (*fn)(void *), void *child_stack, int flags, void *arg);
// 掛載文件系統
int mount(const char *source, const char *target, const char *filesystemtype,
unsigned long mountflags, const void *data);
// 設置gid
int setgid(int gid);
// 設置uid
int setuid(int uid);
// 設置hostname
int sethostname(char *name, unsigned int len);
";
$libc = FFI::cdef($cdef, "libc.so.6");
登錄后復制登錄后復制
定義我們的子進程：
// 生成一個容器ID
$containerId = sha1(random_bytes(8));
// 定義子進程
$childfn = function() use ($libc, $containerId) {
usleep(1000); // wait for uid/gid map
$libc->mount("proc", "/proc", "proc", MS_NOSUID | MS_NODEV | MS_NOEXEC, null);
$libc->setuid(0);
$libc->setgid(0);
$libc->sethostname($containerId, strlen($containerId));
pcntl_exec("/bin/sh");
};
登錄后復制登錄后復制
在子進程里，我們重新掛載了/proc，設置了uid、gid和hostname，然后啟動/bin/sh。
父進程通過clone函數，創建子進程：
// 分配子進程的棧
$child_stack = FFI::new("char[1024 * 4]");
$child_stack = FFI::cast('void *', FFI::addr($child_stack)) - 1024 * 4;
// fork子進程
$pid = $libc->clone($childfn, $child_stack, CLONE_NEWUSER
| CLONE_NEWNS
| CLONE_NEWPID
| CLONE_NEWUTS
| CLONE_NEWIPC
| CLONE_NEWNET
| CLONE_NEWCGROUP
| SIGCHLD, null);
// 設置UID、GID映射，把容器內的root映射到當前用戶
$uid = getmyuid();
$gid = getmyuid();
file_put_contents("/proc/$pid/uid_map", "0 $uid 1");
file_put_contents("/proc/$pid/setgroups", "deny");
file_put_contents("/proc/$pid/gid_map", "0 $gid 1");
// 等待子進程
pcntl_wait($pid);
登錄后復制登錄后復制
glibc的clone函數是clone系統調用的封裝，它需要一個函數指針作為子進程/線程的執行體，我們可以直接把PHP的閉包和匿名函數當作函數指針使用。
運行效果：
$ php container.php
sh-5.0# id # 在容器內是root
uid=0(root) gid=0(root) groups=0(root),65534(nobody)
sh-5.0# ps aux # 獨立的PID進程空間
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.0 0.1 10524 4124 pts/1 S 10:19 0:00 /bin/sh
root 3 0.0 0.0 15864 3076 pts/1 R+ 10:19 0:00 ps aux
sh-5.0# ip a # 獨立的網絡命名空間
1: lo: <LOOPBACK> mtu 65536 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
登錄后復制登錄后復制
raylib
raylib是個特性豐富而且易用的游戲庫，經過簡單的封裝就可以在PHP里使用。下面這個例子實現了一個跟隨鼠標的圓：
<?php
include __DIR__ . "/../../RayLib.php";
// 初始化
RayLib::init(); // 初始化FFI和“常量”
RayLib::InitWindow(400, 300, "raylib example");
// 狀態：球的位置
$ballPosition = RayLib::Vector2(-100.0, 100.0);
// 主循環
while (!RayLib::WindowShouldClose())
{
// 狀態更新
$ballPosition = RayLib::GetMousePosition(); // 獲取鼠標位置
// 渲染
RayLib::BeginDrawing();
RayLib::ClearBackground(RayLib::$RAYWHITE); // 清除背景顏色
RayLib::DrawCircleV($ballPosition, 40, RayLib::$RED); // 畫個圈圈
RayLib::DrawFPS(10, 10); // 顯示FPS
RayLib::EndDrawing();
}
// 釋放
RayLib::CloseWindow();
登錄后復制登錄后復制
不足
- 性能
C類庫性能可能很高，但是FFI調用的消耗也非常大，通過FFI訪問數據要比PHP訪問對象和數組慢兩倍，所以用FFI不一定能提高性能，RFC里給出的一個測試結果：就算用了JIT，還是比不上不用JIT的PHP。
-
功能
目前（20190301）FFI擴展還沒實現的一些功能：- 返回struct/union和數組
- 嵌套的struct（我寫了個簡單的補丁）
使用這些功能的時候，會拋出異常，提示功能未實現，所以只用等等或者馬上貢獻代碼就好:)
參考
- PHP RFC: FFI - Foreign Function Interface：RFC文檔，有比較完整的API和設計目的
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2 條評論
netstu
· 16 小時前
我覺得這是在瞎整，用zephir來編寫C擴展已經非常方便了，可以避免很多問題，本來php就4不像的，這樣搞只能把php搞的臃腫而且八不像的
贊
+2
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0
已贊。
Zephir也好，PHP-X也好，都少不了一個編譯過程，而FFI不用編譯，改完腳本就能刷新執行，這就是一個快速迭代和快速實驗的優勢，就像這篇文章的一樣玩玩各種C類庫是非常方便的。不過，因為性能原因，我也不會在生產環境用FFI。
而且FFI只是個擴展，技術上和其他PHP擴展沒本質區別，只是有PHP官方維護而已，對PHP核心根本沒影響，談不上讓PHP更臃腫，不需要的大可不用。
—
oraoto
作者
· 15 小時前
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以上就是PHP7.4中FFI的介紹（代碼示例）的詳細內容，更多請關注風君子博客其它相關文章！
總結
以上是生活随笔為你收集整理的PHP7.4中FFI的介绍（代码示例）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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