PNI 简介

PNI，是PHP Native Interface的简写。它是PHP的一个扩展，可以通过它，让PHP直接调用C语言写的函数。

想法源自在百度做项目时，不时地会面临同样一个问题，PHP该如何直接快速地与其他语言交互呢？

PHP 扩展的不足

用C写PHP的扩展是常规的方法。不过使用这种方法总是要面临诸多问题：

• 作为开发者，要去学习PHP-API、Zend-API，这是不小的学习成本，而且用C做开发测试的效率都不高。
• 写好了PHP扩展，怎么部署呢，还要找运维工程师去讨论、去争取后才能上线。

来来回回项目进度就被拖慢了。

有如此技术痛点，就找个通用的法子吧。

调研过程

JNI 和 Python

Java 可以通过JNI调用C/C++，Python也有相应的包，比如ctypes

HHVM

稍微去翻了一下HHVM的扩展，发现HHVM有 native interface, 但稍微看了一下，却发现那只是HHVM的native interface，PHP无法使用。

这个项目，模仿JNI，就取名PNI吧

c 对动态链接库的动态调用

c 加载动态链接库及调用函数有现成的方法。

使用dlfcn.h 库中的dlopen、dlsym、dlclose三个函数就够了。

设计和实现过程

接口设计

最开始的方案，就是模仿JNI。因此在最初的实现里，PNI对动态链接库的查询，调用函数的方法都直接模仿了JNI的接口实现。测试使用时，却感觉PNI的接口非常不友好。

和Java、Python 不同，PHP是弱类型语言。JNI 可以在给函数传递参数时，参数的数据类型是已知的，但是PHP传的都是zval，类型并不可知。我把数据类型的控制交给了开发者，在PNI的扩展里，通过struct zval 中 type 字段判断，此种方案让PNI很难于被使用。

于是改进方案，在PNI里添加PNIInteger、PNIDouble、PNIChar和其他几个可以标明参数数据类型的类。

参数压栈

PHP 的函数调用后，动过dlfcn.h库，可以找到函数地址，但是如何调用函数呢？调用函数又如何传参呢？我们无法知道所调用函数的参数列表是什么样子。

由于没有找到比较好的方案，所以就借助于汇编，使用汇编模式C语言的参数压栈方法。

于是写了很多种C语言的函数，主要是参数列表不一样，总结了GCC编译器在x86_64架构CPU下参数压栈的几个特点：

• 8、16、32位和64位整形的参数，按顺序传到64位的寄存器，当多于6个整形参数时，剩下的整形参数都压栈

• 32位和64位浮点，都传到64位的浮点计算器，浮点参数多于6个时，剩下的浮点参数都无效

无论C函数的参数是什么样的类型，PNI都将其按64位的整形或浮点处理。

问题解决了

系统兼容性

因为参数压栈的问题，目前PNI只支持GCC编译器和x86_64架构的CPU。其他架构和编译器都没有来得及去实现。

总结

吭哧吭哧，PNI最初版本调试测试成功。

后记

如何让PNI被更多的人知道并使用，怎么做呢？（还在思考中）

• 开源，传到GitHub
• 融入社区
• 在问答网站上多回答相关问题

其他方法呢？再想一下。