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PHP 擴展開發入門完整指南：從環境建置到手工撰寫 Hello World

編輯：PHP 相關知識

PHP 擴展以 C 語言撰寫，能突破使用者空間效能瓶頸、封裝 C 庫、實現語言層面無法做的底層操作。本文以 PHP 5.6/7.x 為例，完整記錄從源碼編譯、骨架生成、手工撰寫擴展到編譯驗證的全流程，並解析核心結構體與巨集用途。

第一階段：建置開發環境

# 1. 取得 PHP 源碼（以 7.4 為例）
git clone --depth=1 --branch PHP-7.4 https://github.com/php/php-src.git
cd php-src

# 2. 產生 configure 腳本
./buildconf --force

# 3. 編譯 PHP（開發模式：禁用所有擴展、開啟 debug、啟用 ZTS）
./configure --disable-all --enable-debug --enable-maintainer-zts
make -j$(nproc)

# 4. 建立別名方便測試
alias php-dev="$(pwd)/sapi/cli/php"

# 驗證
php-dev -v
php-dev -m   # 僅顯示 Core、date 等內建模組

第二階段：使用 ext_skel 產生骨架（快速入門）

cd ext
./ext_skel --extname=myext
cd myext

# 編輯 config.m4：取消註解 PHP_ARG_ENABLE 三行
# 返回源碼根目錄重新建置
cd ../..
./buildconf --force
./configure --disable-all --enable-myext --enable-debug --enable-maintainer-zts
make

# 驗證
php-dev -m | grep myext
php-dev -r 'echo confirm_myext_compiled("myext") . "\n";'

第三階段：手工撰寫擴展（深度理解）

目錄結構：

ext/myext2/
├── config.m4
├── php_myext2.h
└── myext2.c

1. config.m4 - 建置設定

PHP_ARG_ENABLE(myext2, whether to enable myext2 support,
[  --enable-myext2   Enable myext2 support])

if test "$PHP_MYEXT2" != "no"; then
  PHP_NEW_EXTENSION(myext2, myext2.c, $ext_shared)
fi

2. php_myext2.h - 標頭檔（規範命名）

#ifndef PHP_MYEXT2_H
#define PHP_MYEXT2_H

extern zend_module_entry myext2_module_entry;
#define phpext_myext2_ptr &myext2_module_entry

#define PHP_MYEXT2_VERSION "0.1.0"

PHP_FUNCTION(hello);  // 函式原型宣告

#endif

3. myext2.c - 核心實作

#include "php.h"
#include "php_myext2.h"

/* 函式表：暴露給 PHP 的函式列表 */
static const zend_function_entry myext2_functions[] = {
    PHP_FE(hello, NULL)   // 參數資訊暫用 NULL
    PHP_FE_END
};

/* 模組進入點結構體 */
zend_module_entry myext2_module_entry = {
    STANDARD_MODULE_HEADER,
    "myext2",                    // 模組名稱
    myext2_functions,            // 函式表
    NULL,                        // MINIT - 模組啟動
    NULL,                        // MSHUTDOWN - 模組關閉
    NULL,                        // RINIT - 請求啟動
    NULL,                        // RSHUTDOWN - 請求關閉
    NULL,                        // MINFO - phpinfo()
    PHP_MYEXT2_VERSION,          // 版本
    STANDARD_MODULE_PROPERTIES
};

#ifdef COMPILE_DL_MYEXT2
ZEND_GET_MODULE(myext2)  // 動態載入時需匯出此符號
#endif

/* hello 函式實作 */
PHP_FUNCTION(hello)
{
    php_printf("hello world!\n");
}

核心結構體與巨集解析

巨集/結構	用途	關鍵點
`zend_function_entry`	函式表元素	每個公開函式必須在此登記，以 `PHP_FE_END` 結尾
`zend_module_entry`	模組資訊總表	包含名稱、函式表、五大生命週期鉤子、版本、屬性旗標
`PHP_FUNCTION(name)`	函式簽名展開	實際展開為 `void zif_name(INTERNAL_FUNCTION_PARAMETERS)`
`PHP_FE(name, arg_info)`	函式表項目	第二參數為 `zend_arg_info*`，用於型別提示與反射
`ZEND_GET_MODULE`	動態載入匯出符號	僅當 `COMPILE_DL_*` 定義時編入（共享庫模式）
`php_printf`	安全輸出到 PHP 輸出流	等同 `fprintf(php_output_get_stream(), ...)`，支援輸出緩衝

編譯與驗證（靜態編譯模式）

cd /path/to/php-src
./buildconf --force
./configure --disable-all --enable-myext2 --enable-debug --enable-maintainer-zts
make

# 測試
php-dev -m | grep myext2
php-dev -r 'hello();'   # 輸出: hello world!

進階主題路線圖

參數解析：zend_parse_parameters()、ZEND_PARSE_PARAMETERS_* 巨集、zend_arg_info 定型。
變數操作：zval 結構、引用計數、ZVAL_* 巨集、陣列/物件 API。
生命週期鉤子：MINIT/MSHUTDOWN（模組級）、RINIT/RSHUTDOWN（請求級）、資源註冊與清理。
物件導向：zend_class_entry、屬性/方法註冊、zend_object 手工實作。
記憶體管理：emalloc/efree、持久化分配、GC 整合。
除錯技巧：gdb --args php-dev ...、zend_dump_debug_info()、Valgrind 檢測洩漏。