Geltungsbereich von Variablen

Der Geltungsbereich einer Variablen ergibt sich aus dem Zusammenhang, in dem sie definiert wurde. Meistens besteht dieser aus einem einzigen Bereich. Dieser beinhaltet auch den Bereich für Dateien, die per "include"- oder "require"-Anweisung eingebunden wurden, z.B.:

<?php
$a 
1;
include 
'b.inc';
?>

Hier ist die Variable $a auch in der eingebundenen Datei b.inc verfügbar. In benutzerdefinierten Funktionen wird jedoch ein auf die Funktion beschränkter Geltungsbereich eingeführt. Jede in einer Funktion verwendete Variable ist zunächst auf den lokalen Bereich der Funktion beschränkt, z.B.:

<?php
$a 
1/* globaler Geltungsbereich */

function test()
{
    echo 
$a/* Referenz auf ein Variable im lokalen Geltungsbereich */
}

test();
?>

Dieses Skript erzeugt keine Bildschirm-Ausgabe, da sich die Echo-Anweisung auf eine lokale Variable namens $a bezieht, und dieser kein Wert im lokalen Geltungsbereich zugewiesen worden ist. Dies ist ein kleiner Unterschied zu C, wo globale Variablen auch in Funktionen vorhanden sind, es sei denn, sie werden durch eine funktionsinterne Definition überschrieben. Das kann zu Problemen führen, so dass in PHP global geltende Variablen innerhalb von Funktionen als solche deklariert werden müssen.

Das Schlüsselwort global

Zunächst ein Beispiel für die Verwendung von global:

Beispiel #1 Verwendung von global

<?php
$a 
1;
$b 2;

function 
Sum()
{
    global 
$a$b;

    
$b $a $b;
}

Sum();
echo 
$b;
?>

Das obige Skript gibt 3 aus. Durch das Deklarieren der Variablen $a und $b innerhalb der Funktion als global weisen alle Referenzen zu beiden Variablen auf die nun globalen Werte. Es gibt keine Beschränkungen bei der Anzahl an globalen Variablen, die durch eine Funktion verändert werden können.

Eine weitere Möglichkeit, auf Variablen aus dem globalen Bereich zuzugreifen, besteht in der Verwendung des speziellen, von PHP definierten Arrays $GLOBALS. Das obige Beispiel kann damit auch so geschrieben werden:

Beispiel #2 Verwendung von $GLOBALS statt global

<?php
$a 
1;
$b 2;

function 
Sum()
{
    
$GLOBALS['b'] = $GLOBALS['a'] + $GLOBALS['b'];
}

Sum();
echo 
$b;
?>

Das $GLOBALS-Array ist ein assoziatives Array mit dem Namen der globalen Variablen als Schlüssel und dem Inhalt dieser Variablen als Wert des Array-Elements. Beachten Sie, dass $GLOBALS in jedem Geltungsbereich existiert, weil $GLOBALS eine Superglobale ist. Hier ist ein Beispiel, das die Stärke von Superglobalen verdeutlicht:

Beispiel #3 Beispiel zur Demonstration von Superglobalen und Geltungsbereich

<?php
function test_superglobal()
{
    echo 
$_POST['name'];
}
?>

Hinweis:

Die Verwendung des Schlüsselworts global außerhalb einer Funktion ist kein Fehler. Es kann verwendet werden, wenn die Datei innerhalb einer Funktion eingebunden wird.

Die Verwendung von static Variablen

Ein weiterer wichtiger Anwendungszweck von Variablen-Bereichen ist die statische Variable. Eine statische Variable existiert nur in einem lokalen Funktions-Geltungsbereich, der Wert geht beim Verlassen dieses Bereichs aber nicht verloren. Schauen Sie das folgende Beispiel an:

Beispiel #4 Beispiel, das die Notwendigkeit von statischen Variablen demonstriert

<?php
function test()
{
    
$a 0;
    echo 
$a;
    
$a++;
}
?>

Diese Funktion ist sinnlos, da sie bei jedem Aufruf $a auf 0 setzt und 0 ausgibt. Die Anweisung $a++, welche den Wert erhöht, erfüllt keinen Zweck, da der Wert von $a beim Verlassen der Funktion verloren geht. Um eine sinnvolle Zählfunktion zu implementieren, die ihren aktuell gesetzten Wert nicht vergisst, müssen Sie die Variable $a als statisch deklarieren:

Beispiel #5 Beispiel zur Verwendung statischer Variablen

<?php
function test()
{
    static 
$a 0;
    echo 
$a;
    
$a++;
}
?>

Nun wird $a nur beim ersten Aufruf der Funktion initialisiert, und jedes mal wenn die Funktion test() aufgerufen wird, wird sie den Wert von $a ausgeben und den Variablenwert erhöhen.

Statische Variablen ermöglichen auch einen Weg zum Umgang mit rekursiven Funktionen. Das sind Funktionen, die sich selbst aufrufen. Hierbei besteht die Gefahr, sogenannte Endlosschleifen zu programmieren. Sie müssen also einen Weg vorsehen, diese Rekursion zu beenden. Die folgende einfache Funktion zählt rekursiv bis 10. Die statische Variable $count wird verwendet, um die Rekursion zu beenden:

Beispiel #6 Statische Variablen in rekursiven Funktionen

<?php
function test()
{
    static 
$count 0;

    
$count++;
    echo 
$count;
    if (
$count 10) {
        
test();
    }
    
$count--;
}
?>

Statischen Variablen können Werte zugewiesen werden, die das Ergebnis konstanter Ausdrücken sind, aber dynamische Ausdrücke, z. B. Funktionsaufrufe, verursachen einen Parse-Fehler.

Beispiel #7 Statische Variablen deklarieren

<?php
function foo(){
    static 
$int 0;          // korrekt
    
static $int 1+2;        // korrekt
    
static $int sqrt(121);  // falsch (da es eine Funktion ist)

    
$int++;
    echo 
$int;
}
?>

Wenn eine Methode, die statische Variablen verwendet, vererbt (aber nicht überschrieben) wird, teilt die vererbte Methode seit PHP 8.1.0 die statischen Variablen mit der Elternmethode. Das bedeutet, dass sich statische Variablen in Methoden nun genauso verhalten wie statische Eigenschaften.

Beispiel #8 Verwendung statischer Variablen in geerbten Methoden

<?php
class Foo {
    public static function 
counter() {
        static 
$counter 0;
        
$counter++;
        return 
$counter;
    }
}
class 
Bar extends Foo {}
var_dump(Foo::counter()); // int(1)
var_dump(Foo::counter()); // int(2)
var_dump(Bar::counter()); // int(3), vor PHP 8.1.0 int(1)
var_dump(Bar::counter()); // int(4), vor PHP 8.1.0 int(2)
?>

Hinweis:

Statische Deklarationen werden bei der Kompilierung aufgelöst.

Referenzen bei global und static Variablen

PHP implementiert die Modifikatoren static und global für Variablen als Referenzen. Zum Beispiel erzeugt eine echte globale Variable, die mit der Anweisung global in den Funktions-Geltungsbereich importiert wurde, tatsächlich eine Referenz zur globalen Variable. Das kann zu einem unerwarteten Verhalten führen, auf das im folgenden Beispiel eingegangen wird:

<?php
function test_global_ref() {
    global 
$obj;
    
$new = new stdclass;
    
$obj = &$new;
}

function 
test_global_noref() {
    global 
$obj;
    
$new = new stdclass;
    
$obj $new;
}

test_global_ref();
var_dump($obj);
test_global_noref();
var_dump($obj);
?>

Das oben gezeigte Beispiel erzeugt folgende Ausgabe:

NULL
object(stdClass)#1 (0) {
}

Ein ähnliches Verhalten gilt auch für die Anweisung static. Referenzen werden nicht statisch gespeichert:

<?php
function &get_instance_ref() {
    static 
$obj;

    echo 
'Statisches Objekt: ';
    
var_dump($obj);
    if (!isset(
$obj)) {
        
$new = new stdclass;
        
// Der statischen Variablen eine Referenz zuweisen
        
$obj = &$new;
    }
    if (!isset(
$obj->property)) {
        
$obj->property 1;
    } else {
        
$obj->property++;
    }
    return 
$obj;
}

function &
get_instance_noref() {
    static 
$obj;

    echo 
'Statisches Objekt: ';
    
var_dump($obj);
    if (!isset(
$obj)) {
        
$new = new stdclass;
        
// Der statischen Variablen ein Objekt zuweisen
        
$obj $new;
    }
    if (!isset(
$obj->property)) {
        
$obj->property 1;
    } else {
        
$obj->property++;
    }
    return 
$obj;
}

$obj1 get_instance_ref();
$still_obj1 get_instance_ref();
echo 
"\n";
$obj2 get_instance_noref();
$still_obj2 get_instance_noref();
?>

Das oben gezeigte Beispiel erzeugt folgende Ausgabe:

Statisches Objekt: NULL
Statisches Objekt: NULL

Statisches Objekt: NULL
Statisches Objekt: object(stdClass)#3 (1) {
  ["property"]=>
  int(1)
}

Dieses Beispiel demonstriert, dass die Referenz, die einer statischen Variablen zugewiesen wird, beim zweiten Aufruf der Funktion &get_instance_ref() vergessen ist.

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