为什么 PHP 函数调用 so 很昂贵？

php function

2022-08-30 12:16:37

PHP 中的函数调用成本很高。这里有一个小的基准测试来测试它：

<?php
const RUNS = 1000000;

// create test string
$string = str_repeat('a', 1000);
$maxChars = 500;

// with function call
$start = microtime(true);
for ($i = 0; $i < RUNS; ++$i) {
    strlen($string) <= $maxChars;
}
echo 'with function call: ', microtime(true) - $start, "\n";

// without function call
$start = microtime(true);
for ($i = 0; $i < RUNS; ++$i) {
    !isset($string[$maxChars]);
}
echo 'without function call: ', microtime(true) - $start;

这首先使用函数（）测试功能相同的代码，然后不使用函数（不是函数）。strlenisset

我得到以下输出：

with function call:    4.5108239650726
without function call: 0.84017300605774

如您所见，使用函数调用的实现比不调用任何函数的实现慢五（5.38）倍以上。

我想知道为什么函数调用如此昂贵。主要瓶颈是什么？是哈希表中的查找吗？或者什么这么慢？

我重新访问了这个问题，并决定再次运行基准测试，XDebug完全禁用（而不仅仅是禁用分析）。这表明，我的测试相当复杂，这一次，我得到了10000000次运行：

with function call:    3.152988910675
without function call: 1.4107749462128

这里，仅函数调用的速度大约是（2.23）的两倍，因此差异要小得多。

我刚刚在PHP 5.4.0快照上测试了上述代码，并得到了以下结果：

with function call:    2.3795559406281
without function call: 0.90840601921082

在这里，差异再次略大（2.62）。（但就目前而言，这两种方法的执行时间都大幅下降）。

答案 1

函数调用在PHP中很昂贵，因为有很多事情要做。

请注意，这不是一个函数（它有一个特殊的操作码），所以它更快。isset

对于像这样的简单程序：

<?php
func("arg1", "arg2");

有六个（每个参数四个+一个）操作码：

1      INIT_FCALL_BY_NAME                                       'func', 'func'
2      EXT_FCALL_BEGIN                                          
3      SEND_VAL                                                 'arg1'
4      SEND_VAL                                                 'arg2'
5      DO_FCALL_BY_NAME                              2          
6      EXT_FCALL_END

您可以在zend_vm_def.h中检查操作码的实现。在名称前面加上前缀，例如 for 和 search。ZEND_ZEND_INIT_FCALL_BY_NAME

ZEND_DO_FCALL_BY_NAME特别复杂。然后是函数本身的实现，它必须展开堆栈，检查类型，转换zvals并可能将它们分开并转换为实际工作......

答案 2

调用用户函数的开销真的那么大吗？或者更确切地说，它现在真的那么大吗？自最初提出这个问题以来，PHP和计算机硬件在近7年中都取得了突飞猛进的发展。

我在下面编写了自己的基准测试脚本，该脚本直接或通过用户函数调用在循环中调用mt_rand（）：

const LOOPS = 10000000;

function myFunc ($a, $b)
{
    return mt_rand ($a, $b);
}

// Call mt_rand, simply to ensure that any costs for setting it up on first call are already accounted for
mt_rand (0, 1000000);

$start = microtime (true);
for ($x = LOOPS; $x > 0; $x--)
{
    mt_rand (0, 1000000);
}
echo "Inline calling mt_rand() took " . (microtime(true) - $start) . " second(s)\n";

$start = microtime (true);
for ($x = LOOPS; $x > 0; $x--)
{
    myFunc (0, 1000000);
}
echo "Calling a user function took " . (microtime(true) - $start) . " second(s)\n";

2016 年基于 i5 的台式机（更具体地说，英特尔®酷睿™ i5-6500 CPU @ 3.20GHz × 4）上的 PHP 7 结果如下：

内联调用mt_rand（）需要 3.5181620121002 秒调用用户函数需要 7.2354700565338 秒

调用用户函数的开销似乎使运行时大约翻了一番。但是它花了1000万次迭代才变得特别引人注目。这意味着在大多数情况下，内联代码和用户函数之间的差异可以忽略不计。您只应该真正担心程序最内层循环中的这种优化，即使这样，也只有在基准测试显示存在明显的性能问题时。其他任何东西都将是微优化，不会产生有意义的性能优势，以增加源代码的复杂性。

如果你的PHP脚本很慢，那么几乎可以肯定，它将归结为I / O或算法选择不当而不是函数调用开销。连接到数据库，执行 CURL 请求，写入文件，甚至只是回显到 stdout 都比调用用户函数昂贵几个数量级。如果你不相信我，让mt_rand和myfunc回声他们的输出，看看脚本运行速度有多慢！

在大多数情况下，优化PHP脚本的最佳方法是最大限度地减少它必须执行的I / O量（例如，仅选择数据库查询中所需的内容，而不是依靠PHP过滤掉不需要的行），或者通过诸如memcache之类的东西来缓存I / O操作，以降低文件的I / O成本，数据库、远程站点等

为什么 PHP 函数调用 *so* 很昂贵？

为什么 PHP 函数调用 so 很昂贵？