php curl https_PHP FFI：一种全新的PHP扩展方式

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转自：laruence/鸟哥

//03/11/5475.html

随着 PHP7.4 而来的有一个我认为非常有用的一个扩展，PHP FFI(Foreign Function interface), 引用一段 PHP FFI RFC 中的一段描述:

For PHP, FFI opens a way to write PHP extensions and bindings to C libraries in pure PHP.

是的，FFI提供了高级语言直接的互相调用，而对于PHP来说，FFI让我们可以方便的调用C语言写的各种库。

其实现有大量的PHP扩展是对一些已有的C库的包装，比如常用的mysqli, curl, gettext等，PECL中也有大量的类似扩展。

传统的方式，当我们需要用一些已有的C语言的库的能力的时候，我们需要用C语言写wrapper，把他们包装成扩展，这个过程中就需要大家去学习PHP的扩展怎么写，当然现在也有一些方便的方式，比如Zephir. 但总还是有一些学习成本的，而有了FFI以后，我们就可以直接在PHP脚本中调用C语言写的库中的函数了。

而C语言几十年的历史中，积累了大量的优秀的库，FFI直接让我们可以方便的享受这个庞大的资源了。

言归正传，今天我用一个例子来介绍，我们如何使用PHP来调用libcurl，来抓取一个网页的内容，为什么要用libcurl呢？PHP不是已经有了curl扩展了么？嗯，首先因为libcurl的api我比较熟，其次呢，正是因为有了，才好对比，传统扩展方式和FFI方式直接的易用性不是？

首先，比如我们就拿当前你看的这篇文章为例，我现在需要写一段代码来抓取它的内容，如果用传统的PHP的curl扩展，我们大概会这么写:

<?php $url = "//03/11/5475.html";$ch = curl_init();curl_setopt($ch, CURLOPT_URL, $url);curl_setopt($ch, CURLOPT_SSL_VERIFYPEER, 0);curl_exec($ch);curl_close($ch);

(因为我的网站是https的，所以会多一个设置SSL_VERIFYPEER的操作)那如果是用FFI呢?

首先我们下载PHP-FFI, 编译安装，PHP-FFI需要PHP-7.4以及libffi-3以上。

然后，我们需要告诉PHP FFI我们要调用的函数原型是咋样的，这个我们可以使用FFI::cdef, 它的原型是:

FFI::cdef([string $cdef = "" [, string $lib = null]]): FFI

具体到这个例子，我们写一个curl.php, 包含所有要申明的东西，代码如下:

$libcurl = FFI::cdef(<<void *curl_easy_init();int curl_easy_setopt(void *curl, int option, ...);int curl_easy_perform(void *curl);void curl_easy_cleanup(void *handle);CTYPE , "libcurl.so" );

在string $cdef中，我们可以写C语言函数式申明，FFI会parse它，了解到我们要在string $lib这个库中调用的函数的签名是啥样的，在这个例子中，我们用到三个libcurl的函数，它们的申明我们都可以在libcurl的文档里找到，比如对于curl_easy_init.

这里有个地方是，文档中写的是返回值是CURL *，但事实上因为我们的例子中不会解引用它，只是传递，那就避免麻烦就用void *代替。

然而还有个麻烦的事情是，PHP预定义好了CURLOPT_等option的值，但现在我们需要自己定义，简单的办法就是查看curl的头文件，找到对应的值，然后我们把值给加进去:

<?php const CURLOPT_URL = 10002;const CURLOPT_SSL_VERIFYPEER = 64;$libcurl = FFI::cdef(<<void *curl_easy_init();int curl_easy_setopt(void *curl, int option, ...);int curl_easy_perform(void *curl);void curl_easy_cleanup(void *handle);CTYPE , "libcurl.so" );

好了，定义部分就算完成了，现在我们完成实际逻辑部分，整个下来的代码会是:

<?php require "curl.php";$url = "//03/11/5475.html";$ch = $libcurl->curl_easy_init();$libcurl->curl_easy_setopt($ch, CURLOPT_URL, $url);$libcurl->curl_easy_setopt($ch, CURLOPT_SSL_VERIFYPEER, 0);$libcurl->curl_easy_perform($ch);$libcurl->curl_easy_cleanup($ch);

怎么样，相比使用curl扩展的方式, 是不是一样简练呢?

接下来，我们稍微弄的复杂一点，也即使，如果我们不想要结果直接输出，而是返回成一个字符串呢， 对于PHP的curl扩展来说，我们只需要调用curl_setop 把CURLOPT_RETURNTRANSFER为1，但在libcurl中其实并没有直接返回字符串的能力，而是提供了一个WRITEFUNCTION的回调函数，在有数据返回的时候，libcurl会调用这个函数.

目前我们并不能直接把一个PHP函数作为回调函数通过FFI传递给libcurl, 那我们会有俩种方式来做:

1. 采用WRITEDATA, 默认的libcurl会调用fwrite作为回调函数，而我们可以通过WRITEDATA给libcurl一个fd，让它不要写入stdout，而是写入到这个fd

2. 我们自己编写一个C到简单函数，通过FFI引入进来，传递给libcurl.

我们先用第一种方式，首先我们需要使用fopen，这次我们通过定义个C的头文件来申明原型(file.h)：

void *fopen(char *filename, char *mode);void fclose(void * fp);

像file.h一样，我们把所有的libcurl的函数申明也放到curl.h中去

#define FFI_LIB "libcurl.so"void *curl_easy_init();int curl_easy_setopt(void *curl, int option, ...);int curl_easy_perform(void *curl);void curl_easy_cleanup(CURL *handle);

注意， 我们通过定义了一个FFI_LIB的宏，来告诉FFI这些函数来自libcurl.so, 当我们用FFI::load加载这个h文件的时候，PHP FFI就会自动载入libcurl.so, 好，现在整个代码会是:

<?php const CURLOPT_URL = 10002;const CURLOPT_SSL_VERIFYPEER = 64;const CURLOPT_WRITEDATA = 10001;$libc = FFI::load("file.h");$libcurl = FFI::load("curl.h");$url = "//03/11/5475.html";$tmpfile = "/tmp/tmpfile.out";$ch = $libcurl->curl_easy_init();$fp = $libc->fopen($tmpfile, "a");$libcurl->curl_easy_setopt($ch, CURLOPT_URL, $url);$libcurl->curl_easy_setopt($ch, CURLOPT_SSL_VERIFYPEER, 0);$libcurl->curl_easy_setopt($ch, CURLOPT_WRITEDATA, $fp);$libcurl->curl_easy_perform($ch);$libcurl->curl_easy_cleanup($ch);$libc->fclose($fp);$ret = file_get_contents($tmpfile);@unlink($tmpfile);

但这种方式呢就是需要一个临时的中转文件，还是不够优雅， 现在我们用第二种方式，要用第二种方式，我们需要自己用C写一个回调函数传递给libcurl:

#include #include #include "write.h"size_t own_writefunc(void *ptr, size_t size, size_t nmember, void *data) {own_write_data *d = (own_write_data*)data; size_t total = size * nmember; if (d->buf == NULL) {d->buf = malloc(total);if (d->buf == NULL) {return 0;}d->size = total;memcpy(d->buf, ptr, total); } else {d->buf = realloc(d->buf, d->size + total);if (d->buf == NULL) {return 0;}memcpy(d->buf + d->size, ptr, total);d->size += total; } return total;}void * init() {return &own_writefunc;}

注意此处的init函数，因为在PHP FFI中，就目前的版本(-03-11)我们没有办法直接获得一个函数指针，所以我们定义了这个函数，返回own_writefunc的地址。

最后我们定义上面用到的头文件write.h:

#define FFI_LIB "write.so"typedef struct _writedata {void *buf; size_t size;} own_write_data;void *init();

注意到我们在头文件中也定义了FFI_LIB, 这样这个头文件就可以同时被write.c和接下来我们的PHP FFI共同使用了。

然后我们编译write函数为一个动态库:

gcc -O2 -fPIC -shared -g write.c -o write.so

好了， 现在整个的代码会变成:

<?php const CURLOPT_URL = 10002;const CURLOPT_SSL_VERIFYPEER = 64;const CURLOPT_WRITEDATA = 10001;const CURLOPT_WRITEFUNCTION = 20011;$libcurl = FFI::load("curl.h");$write = FFI::load("write.h");$url = "//03/11/5475.html";$data = $write->new("own_write_data");$ch = $libcurl->curl_easy_init();$libcurl->curl_easy_setopt($ch, CURLOPT_URL, $url);$libcurl->curl_easy_setopt($ch, CURLOPT_SSL_VERIFYPEER, 0);$libcurl->curl_easy_setopt($ch, CURLOPT_WRITEDATA, FFI::addr($data));$libcurl->curl_easy_setopt($ch, CURLOPT_WRITEFUNCTION, $write->init());$libcurl->curl_easy_perform($ch);$libcurl->curl_easy_cleanup($ch);ret = FFI::string($data->buf, $data->size);

好了，跑一下吧？

然而毕竟直接在PHP中每次请求都加载so的话，会是一个很大的性能问题，所以我们也可以采用preload的方式，这种模式下， 我们通过opcache.preload来在PHP启动的时候就加载好:

ffi.enable=1opcache.preload=ffi_preload.inc

ffi_preload.inc:

<?php FFI::load("curl.h");FFI::load("write.h");

但我们引用载入的FFI呢？为此我们需要修改一下这俩个.h头文件，加入FFI_SCOPE, 比如curl.h：

#define FFI_LIB "libcurl.so"#define FFI_SCOPE "libcurl"void *curl_easy_init();int curl_easy_setopt(void *curl, int option, ...);int curl_easy_perform(void *curl);void curl_easy_cleanup(void *handle);

对应的我们给write.h也加入FFI_SCOPE为"write", 然后我们的脚本现在看起来应该是这样:

<?php const CURLOPT_URL = 10002;const CURLOPT_SSL_VERIFYPEER = 64;const CURLOPT_WRITEDATA = 10001;const CURLOPT_WRITEFUNCTION = 20011;$libcurl = FFI::scope("libcurl");$write = FFI::scope("write");$url = "//03/11/5475.html";$data = $write->new("own_write_data");$ch = $libcurl->curl_easy_init();$libcurl->curl_easy_setopt($ch, CURLOPT_URL, $url);$libcurl->curl_easy_setopt($ch, CURLOPT_SSL_VERIFYPEER, 0);$libcurl->curl_easy_setopt($ch, CURLOPT_WRITEDATA, FFI::addr($data));$libcurl->curl_easy_setopt($ch, CURLOPT_WRITEFUNCTION, $write->init());$libcurl->curl_easy_perform($ch);$libcurl->curl_easy_cleanup($ch);ret = FFI::string($data->buf, $data->size);

也就是，我们现在使用FFI::scope来代替FFI::load，引用对应的函数。

好了，经过这个例子，大家应该对FFI有了一个比较深入的理解了，有兴趣，就去找一个C库，试试吧？

本文的例子，你可以在我的github上下载到:FFI example

/laruence/stashes/tree/master/ffi

最后还是多说一句，例子只是为了演示功能，所以去掉了很多错误分支的判断捕获，大家自己写的时候还是要加入。使用FFI的话，确实让你会有1000种方式让PHP segfault crash，所以be careful

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