php中的ini配置原理详解

使用php的同学都知道php.ini配置的生效会贯穿整个SAPI的生命周期。在一段php脚本的执行过程中，如果手动修改ini配置，是不会启作用的。此时如果无法重启apache或者nginx等，那么就只能显式的在php代码中调用ini_set接口。ini_set是php向我们提供的一个动态修改配置的函数，需要注意的是，利用ini_set所设置的配置与ini文件中设置的配置，其生效的时间范围并不相同。在php脚本执行结束之后，ini_set的设置便会随即失效。

因此本文打算分两篇，第一篇阐述php.ini配置原理，第二篇讲动态修改php配置。

php.ini的配置大致会涉及到三块数据，configuration_hash，EG(ini_directives)以及PG、BG、PCRE_G、JSON_G、XXX_G等。如果不清楚这三种数据的含义也没有关系，下文会详细解释。

1，解析INI配置文件

由于php.ini需要在SAPI过程中一直生效，那么解析ini文件并据此来构建php配置的工作，必定是发生SAPI的一开始。换句话说，也就是必定发生在php的启动过程中。php需要任意一个实际的请求到达之前，其内部已经生成好这些配置。

反映到php的内核，即为php_module_startup函数。

php_module_startup主要负责对php进行启动，通常它会在SAPI开始的时候被调用。btw，还有一个常见的函数是php_request_startup，它负责将在每个请求到来的时刻进行初始化，php_module_startup与php_request_startup是两个标识性的动作，不过对他们进行分析并不在本文的探讨范围内。

举个例子，当php挂接在apache下面做一个module，那么apache启动的时候，便会激活所有这些module，其中包括php module。在激活php module时，便会调用到php_module_startup。php_module_startup函数完成了茫茫多的工作，一旦php_module_startup调用结束就意味着，OK，php已经启动，现在可以接受请求并作出响应了。

在php_module_startup函数中，与解析ini文件相关的实现是：

可以看到，其实就是调用了php_init_config函数，去完成对ini文件的parse。parse工作主要进行lex&grammar分析，并将ini文件中的key、value键值对提取出来并保存。php.ini的格式很简单，等号左侧为key，右侧为value。每当一对kv被提取出来之后，php将它们存储到哪儿呢？答案就是之前提到的configuration_hash。

static HashTable configuration_hash;
configuration_hash声明在php_ini.c中，它是一个HashTable类型的数据结构。顾名思义，其实就是张hash表。题外话，在php5.3之前的版本是没法获取configuration_hash的，因为它是php_ini.c文件的一个static的变量。后来php5.3添加了php_ini_get_configuration_hash接口，该接口直接返回&configuration_hash，使 得php各个扩展可以方便的一窥configuration_hash全貌...真是普大喜奔...

注意四点：

第一，php_init_config不会做除了词法语法以外的任何校验。也就是说，假如我们在ini文件中添加一行 hello=world，只要这是一个格式正确的配置项，那么最终configuration_hash中就会包含一个键为hello、值为world的元素，configuration_hash最大限度的反映出ini文件。

第二，ini文件允许我们以数组的形式进行配置。例如ini文件中写入以下三行：

那么最终生成的configuration_hash表中，就会存在一个key为drift.arr的元素，其value为一个包含的1,2,3三个数字的数组。这是一种极为罕见的配置方法。

第三，php还允许我们除了默认的php.ini文件（准确说是php-%s.ini）之外，另外构建一些ini文件。这些ini文件会被放入一个额外的目录。该目录由环境变量PHP_INI_SCAN_DIR来指定，当php_init_config解析完了php.ini之后，会再次扫描此目录，然后找出目录中所有.ini文件来分析。这些额外的ini文件中产生的kv键值对，也会被加入到configuration_hash中去。

这是一个偶尔有用的特性，假设我们自己开发php的扩展，却又不想将配置混入php.ini，便可以另外写一份ini，并通过PHP_INI_SCAN_DIR告诉php该去哪儿找到它。当然，其缺点也显而易见，其需要设置额外的环境变量来支持。更好的解决办法是，开发者在扩展中自己调用php_parse_user_ini_file或zend_parse_ini_file去解析对应的ini文件。

第四，在configuration_hash中，key是字符串，那么值的类型是什么？答案也是字符串（除了上述很特殊的数组）。具体来说，比如下面的配置：

 那么最后configuration_hash中实际存放的键值对为：

注意log_errors，其存放的值连"0"都不是，就是一个实实在在地空字符串。另外，log_errors_max_len也并非数字，而是字符串1024。

分析至此，基本上解析ini文件相关的内容都说清楚了。简单总结一下：

1，解析ini发生在php_module_startup阶段

2，解析结果存放在configuration_hash里。

2，配置作用到模块

php的大致结构可以看成是最下层有一个zend引擎，它负责与OS进行交互、编译php代码、提供内存托管等等，在zend引擎的上层，排列着很多很多的模块。其中最核心的就一个Core模块，其他还有比如Standard，PCRE，Date，Session等等...这些模块还有另一个名字叫php扩展。我们可以简单理解为，每个模块都会提供一组功能接口给开发者来调用，举例来说，常用的诸如explode，trim，array等内置函数，便是由Standard模块提供的。

为什么需要谈到这些，是因为在php.ini里除了针对php自身，也就是针对Core模块的一些配置（例如safe_mode，display_errors，max_execution_time等），还有相当多的配置是针对其他不同模块的。

例如，date模块，它提供了常见的date， time，strtotime等函数。在php.ini中，它的相关配置形如：

除了这些模块拥有独立的配置，zend引擎也是可配的，只不过zend引擎的可配项非常少，只有error_reporting，zend.enable_gc和detect_unicode三项。

在上一小节中我们已经谈到，php_module_startup会调用php_init_config，其目的是解析ini文件并生成configuration_hash。那么接下来在php_module_startup中还会做什么事情呢？很显然，就是会将configuration_hash中的配置作用于Zend，Core，Standard，SPL等不同模块。当然这并非一个一蹴而就的过程，因为php通常会包含有很多模块，php启动的过程中这些模块也会依次进行启动。那么，对模块A进行配置的过程，便是发生在模块A的启动过程中。

有扩展开发经验的同学会直接指出，模块A的启动不就是在PHP_MINIT_FUNCTION(A)中么？

是的，如果模块A需要配置，那么在PHP_MINIT_FUNCTION中，可以调用REGISTER_INI_ENTRIES()来完成。REGISTER_INI_ENTRIES会根据当前模块所需要的配置项名称，去configuration_hash查找用户设置的配置值，并更新到模块自己的全局空间中。

2.1，模块的全局空间

要理解如何将ini配置从configuration_hash作用到各个模块之前，有必要先了解一下php模块的全局空间。对于不同的php模块，均可以开辟一块属于自己的存储空间，并且这块空间对于该模块来说，是全局可见的。一般而言，它会被用来存放该模块所需的ini配置。也就是说，configuration_hash中的配置项，最终会被存放到该全局空间中。在模块的执行过程中，只需要直接访问这块全局空间，就可以拿到用户针对该模块进行的设置。当然，它也经常被用来记录模块在执行过程中的中间数据。

我们以bcmath模块来举例说明，bcmath是一个提供数学计算方面接口的php模块，首先我们来看看它有哪些ini配置：

bcmath只有一个配置项，我们可以在php.ini中用bcmath.scale来配置bcmath模块。

接下来继续看看bcmatch模块的全局空间定义。在php_bcmath.h中有如下声明：

 宏展开之后，即为：

其实，zend_bcmath_globals类型就是bcmath模块中的全局空间类型。这里仅仅声明了zend_bcmath_globals结构体，在bcmath.c中还有具体的实例化定义：

// 展开后即为zend_bcmath_globals bcmath_globals;
ZEND_DECLARE_MODULE_GLOBALS(bcmath)
可以看出，用ZEND_DECLARE_MODULE_GLOBALS完成了对变量bcmath_globals的定义。

bcmath_globals是一块真正的全局空间，它包含有四个字段。其最后一个字段bc_precision，对应于ini配置中的bcmath.scale。我们在php.ini中设置了bcmath.scale的值，随后在启动bcmath模块的时候，bcmath.scale的值被更新到bcmath_globals.bc_precision中去。

把configuration_hash中的值，更新到各个模块自己定义的xxx_globals变量中，就是所谓的将ini配置作用到模块。一旦模块启动完成，那么这些配置也都作用到位。所以在随后的执行阶段，php模块无需再次访问configuration_hash，模块仅需要访问自己的XXX_globals，就可以拿到用户设定的配置。

bcmath_globals，除了有一个字段为ini配置项，其他还有三个字段为何意？这就是模块全局空间的第二个作用，它除了用于ini配置，还可以存储模块执行过程中的一些数据。

再例如json模块，也是php中一个很常用的模块：

可以看到json模块并不需要ini配置，它的全局空间只有一个字段error_code。error_code记录了上一次执行json_decode或者json_encode中发生的错误。json_last_error函数便是返回这个error_code，来帮助用户定位错误原因。

为了能够很便捷的访问模块全局空间变量，php约定俗成的提出了一些宏。比如我们想访问json_globals中的error_code，当然可以直接写做json_globals.error_code（多线程环境下不行），不过更通用的写法是定义JSON_G宏：

我们使用JSON_G(error_code)来访问json_globals.error_code。本文刚开始的时候，曾提到PG、BG、JSON_G、PCRE_G，XXX_G等等，这些宏在php源代码中也是很常见的。现在我们可以很轻松的理解它们，PG宏可以访问Core模块的全局变量，BG访问Standard模块的全局变量，PCRE_G则访问PCRE模块的全局变量。

2.2，如何确定一个模块需要哪些配置呢？

模块需要什么样的INI配置，都是在各个模块中自己定义的。举例来说，对于Core模块，有如下的配置项定义：

可以在php-src\main\main.c文件大概450+行找到上述代码。其中涉及的宏比较多，有ZEND_INI_BEGIN 、ZEND_INI_END、PHP_INI_ENTRY_EX、STD_PHP_INI_BOOLEAN等等，本文不一一赘述，感兴趣的读者可自行分析。

上述代码进行宏展开后得到：

我们看到，配置项的定义，其本质上就是定义了一个zend_ini_entry类型的数组。zend_ini_entry结构体的字段具体含义为：

2.3，将配置作用到模块——REGISTER_INI_ENTRIES

经常能够在不同扩展的PHP_MINIT_FUNCTION里看到REGISTER_INI_ENTRIES。REGISTER_INI_ENTRIES主要负责完成两件事情，第一，对模块的全局空间XXX_G进行填充，同步configuration_hash中的值到XXX_G中去。其次，它还生成了EG(ini_directives)。

REGISTER_INI_ENTRIES也是一个宏，展开之后实则为zend_register_ini_entries方法。具体来看下zend_register_ini_entries的实现：

简单来说，可以把上述代码的逻辑表述为：

1，将模块声明的ini配置项添加到EG(ini_directives)中。注意，ini配置项的值可能在随后被修改。

2，尝试去configuration_hash中寻找各个模块需要的ini。

如果能够找到，说明用户叜ini文件中配置了该值，那么采用用户的配置。
如果没有找到，OK，没有关系，因为模块在声明ini的时候，会带上默认值。
3，将ini的值同步到XX_G里面。毕竟在php的执行过程中，起作用的还是这些XXX_globals。具体的过程是调用每条ini配置对应的on_modify方法完成，on_modify由模块在声明ini的时候进行指定。

我们来具体看下on_modify，它其实是一个函数指针，来看两个具体的Core模块的配置声明：

对于log_errors，它的on_modify被设置为OnUpdateBool，对于log_errors_max_len，则on_modify被设置为OnUpdateLong。

进一步假设我们在php.ini中的配置为：

具体来看下OnUpdateBool函数：

最令人费解的估计就是mh_arg1和mh_arg2了，其实对照前面所述的zend_ini_entry定义，mh_arg1，mh_arg2还是很容易参透的。mh_arg1表示字节偏移量，mh_arg2表示XXX_globals的地址。因此，(char *)mh_arg2 + mh_arg1的结果即为XXX_globals中某个字段的地址。具体到本case中，就是计算core_globals中log_errors的地址。因此，当OnUpdateBool最后执行到

其作用就相当于

分析完了OnUpdateBool，我们再来看OnUpdateLong便觉得一目了然：

最后需要注意的是，zend_register_ini_entries函数中，如果configuration_hash中存在配置，则当调用on_modify结束后，hashed_ini_entry中的value和value_length会被更新。也就是说，如果用户在php.ini中配置过，则EG(ini_directives)存放的就是实际配置的值。如果用户没配，EG(ini_directives)中存放的是声明zend_ini_entry时给出的默认值。

zend_register_ini_entries中的default_value变量命名比较糟糕，相当容易造成误解。其实default_value并非表示默认值，而是表示用户实际配置的值。

3，总结

至此，三块数据configuration_hash，EG(ini_directives)以及PG、BG、PCRE_G、JSON_G、XXX_G...已经都交代清楚了。

总结一下：

1，configuration_hash，存放php.ini文件里的配置，不做校验，其值为字符串。
2，EG(ini_directives)，存放的是各个模块中定义的zend_ini_entry，如果用户在php.ini配置过（configuration_hash中存在），则值被替换为configuration_hash中的值，类型依然是字符串。
3，XXX_G，该宏用于访问模块的全局空间，这块内存空间可用来存放ini配置，并通过on_modify指定的函数进行更新，其数据类型由XXX_G中的字段声明来决定。