什么是 FFI

FFI ， Foreign Function Interface，外部函數接口。這個擴展允許我們加載一些公共庫（.dll、.so），其實也就是可以調用一些 C 的數據結構及函數。它已經是隨 PHP 源碼發布的一個擴展了，在編譯的時候可以加上 --with-ffi 來直接編譯到 PHP 程序中。

我們這里已經是編譯好的 PHP ，所以我們直接找到這個擴展，進行簡單的擴展安裝步驟就可以安裝完成。

cd php-7.4.4/ext/ffi/
phpize
./configure
make && make install

安裝完成后記得在 php.ini 文件中打開擴展。關于這個擴展需要注意的一點是，它有一個配置項為 ffi.enable ，默認情況下這個配置項的值是 "preload" ，僅在 CLI SAPI 環境下啟用 FFI 的能力。當然，我們也可以修改為 "true" 或 "false" 來開啟和關閉它。設定為 "true" 將使得這個擴展在任何環境下都啟用。

使用 FFI 調用 C 的函數

接下來，簡單地看一下它是如何調用 C 的函數的。

// 創建一個 FFI 對象，加載 libc 并且導入 printf 函數
$ffi_printf = FFI::cdef(
    "int printf(const char *format, ...);", // C 的定義規則
    "libc.so.6"); // 指定 libc 庫
// 調用 C 的 printf 函數
$ffi_printf->printf("Hello %s!\n", "world"); // Hello World

// 加載 math 并且導入 pow 函數
$ffi_pow = FFI::cdef(
    "double pow(double x, double y);", 
    "libboost_math_c99.so.1.66.0");
// 這里調用的是 C 的 pow 函數，不是 PHP 自己的
echo $ffi_pow->pow(2,3), PHP_EOL; // 8

我們創建了兩個對象，分別調用了 C 的 printf() 和 pow() 函數。FFI::cdef() 是用于創建一個 FFI 對象，它接收兩個參數，一個是包含常規C語言（類型、結構、函數、變量等）聲明序列的字符串。實際上，這個字符串可以從C頭文件復制粘貼。而另一個參數則是要加載并定義鏈接的共享庫文件的名稱。也就是我們需要的 .dll 或 .so 文件，它與我們聲明字符串是對應的，比如在 libc.so.6 中并沒有 pow() 這類的計算函數，所以我們就要找到 math 相關的 C 語言計算函數庫。

定義變量和數組

當然，FFI 也是可以定義變量和數組的。

// 創建一個 int 變量
$x = FFI::new("int");
var_dump($x->cdata); // int(0)

// 為變量賦值
$x->cdata = 5;
var_dump($x->cdata); // int(5)

// 計算變量
$x->cdata += 2;
var_dump($x->cdata); // int(7)


// 結合上面的兩個 FFI 對象操作

echo "pow value:", $ffi_pow->pow($x->cdata, 3), PHP_EOL;
// pow value:343
$ffi_printf->printf("Int Pow value is : %f\n", $ffi_pow->pow($x->cdata, 3));
// Int Pow value is : 343.000000


// 創建一個數組
$a = FFI::new("long[1024]");
// 為數組賦值
for ($i = 0; $i < count($a); $i++) {
    $a[$i] = $i;
}
var_dump($a[25]); // int(25)

$sum = 0;
foreach ($a as $n) {
    $sum += $n;
}
var_dump($sum); // int(523776)

var_dump(count($a)); // int(1024) 數組長度
var_dump(FFI::sizeof($a)); // int(8192)，內存大小

使用 FFI::new() 函數來創建一個 C 的數據結構，也就是變量聲明，這些變量的內容將保存在 cdata 屬性中。而數組則直接就可以操作這個函數的返回值。當然，當我們要結束使用的時候，還是需要使用 FFI::free() 來釋放變量的，就和 C 語言的開發一樣。