出处 : http://blog.sina.com.cn/s/blog_75a2f94f0101gygh.html

对于PHP这种需要同时处理多个请求的程序来说,申请和释放内存的时候应该慎之又慎,一不小心便会酿成大错。另一方面,除了要安全的申请和释放内存外,还应该做到内存的最小化使用,因为它可能要处理每秒钟数以千计的请求,为了提高系统整体的性能,每一次操作都应该只使用最少的内存,对于不必要的相同数据的复制则应该能免则免。我们来看下面这段PHP代码:

$a = "hello";

 
$b = $a;
unset($a);

第一条语句执行后,PHP创建了$a这个变量,并为它申请了12B的内存来存放"hello world"这个字符串(最后加个NULL字符,你懂的)。紧接着把$a赋给了$b,并释放掉$a;

对于PHP来说,如果每一次变量赋值都执行一次内存复制的话,那需要额外申请12B的内存来存放这个重复的数据,当然为了复制内存,还需要cpu执行某些计算,这当然会加重cpu的负载。当第三句执行后,$a被释放了,我们刚才的设想突然变的这么滑稽,这次赋值显得好多余哦。如果早就知道$a不用了,那我们直接让$b用$a的内存不就行了,还赋值干嘛?如果你觉得12B没什么,那设想下如果$a是个10M的文件内容,或者20M,是不是我们的计算机资源消耗的有点冤枉呢?

别担心,PHP很聪明!

前面说过,PHP变量的名称和值在内核中是保存在两个不同的地方的,值是通过一个与名字毫无关系的zval结构来保存,而这个变量的名字a则保存在符号表里,两者之间通过指针联系着。在我们上面的例子里,$a是一个字符串,我们通过zend_hash_add把它添加到符号表里,然后又把它赋值给$b,两者拥有相同的内容!如果两者指向完全相同的内容,我们有什么优化措施吗?

现在我们检查$a和$b两个变量,他们的值指向了"Hello NowaMagic!"这个字符串在内存中的位置。但是在第三行:unset($a);这条语句释放了$a。在这种情况下,unset函数并不知道$a的值同时被$b用着,所以如果它直接释放内存,则会导致$b的值也被清空了,从而导致逻辑错误,甚至可能会导致系统崩溃。

呵呵,其实你心里明白,PHP不会让上述问题发生的!回顾一下zval的四个成员value、type、is_ref__gc、refcount__gc,我们对value和type已经很熟了,现在则是后两个成员发挥威力的时候了,这里我们主要讲解refcount__gc这个成员。当一个变量被第一次创建的时候,它对应的zval结构体的refcount__gc成员的值会被初始化为1,理由很简单,因为只有这个变量自己在用它。但是当你把这个变量赋值给别的变量时,refcount__gc属性便会加1变成2,因为现在有两个变量在用这个zval结构了!

这个时候当我们再用unset删除$a的时候,它删除符号表里的$a的信息,然后清理它的值部分,这时它发现$a的值对应的zval结构的refcount值是2,也就是有另外一个变量在一起用着这个zval,所以unset只需把这个zval的refcount减去1就行了!

引用计数绝对是节省内存的一个超棒的模式!但是当我们修改$b的值,而且还需要继续使用$a时,该怎么办呢?

$a =1;

$b = $a;

$b += 5;

从代码逻辑来看,我们希望语句执行后$a仍然是1,而$b则需要变成6。我们知道在第二句完成后内核通过让$a和$b共享一个zval结构来达到节省内存的目的,但是现在第三句来了,这时$b的改变应该怎样在内核中实现呢?

答案非常简单,内核首先查看refcount__gc属性,如果它大于1则为这个变化的变量从原zval结构中复制出一份新的专属与$b的zval来,并改变其值。现在$b变量拥有了自己的zval,并且可以自由的修改它的值了。

Change on Write 写时复制

如果用户在PHP脚本中显式的让一个变量引用另一个变量时,我们的内核是如何处理的呢?

$a =1;

$b =&$a;

$b += 5;

作为一个标准的PHP程序猿,我们都知道$a的值也变成6了。当我们更改$b的值时,内核发现$b是$a的一个用户端引用,也就是所它可以直接改变$b对应的zval的值,而无需再为它生成一个新的不同与$a的zval。因为他知道$a和$b都想得到这次变化!

但是内核是怎么知道这一切的呢?简单的讲,它是通过zval的is_ref__gc成员来获取这些信息的。这个成员只有两个值,就像开关的开与关一样。它的这两个状态代表着它是否是一个用户在PHP语言中定义的引用。在第一条语句($a = 1;)执行完毕后,$a对应的zval的refcount__gc等于1,is_ref__gc等于0;。 当第二条语句执行后($b = &$a;),refcount__gc属性向往常一样增长为2,而且is_ref__gc属性也同时变为了1!

最后,在执行第三条语句的时候,内核再次检查$b的zval以确定是否需要复制出一份新的zval结构来,这次不需要复制.

这一次,尽管它的refcount等于2,但是因为它的is_ref等于1,所以也不会被复制。内核会直接的修改这个zval的值。

Separation Anxiety

我们已经了解了php语言中变量的复制和引用的一些事,但是如果复制和引用这两个事件被组合起来使用了该怎么办呢?看下面这段代码:

$a = 1;

$b = $a;

$c = &$a;

这里我们可以看到,$a,$b,$c这三个变量现在共用一个zval结构,有两个属于change-on-write组合($a,$c),有两个属于copy-on-write组合($a,$b),我们的is_ref__gc和refcount__gc该怎样工作,才能正确的处理好这段复杂的关系呢?

The answer is: 不可能!在这种情况下,变量的值必须分离成两份完全独立的存在!$a与$c共用一个zval,$b自己用一个zval,尽管他们拥有同样的值,但是必须至少通过两个zval来实现。见下图【在引用时强制复制!】

 

同样,下面的这段代码同样会在内核中产生歧义,所以需要强制复制!

$a = 1;

$b = &$a;

$c = $a;

 

需要注意的是,在这两种情况下,$b都与原初的zval相关联,因为当复制发生时,内核还不知道第三个变量的名字。

(转)PHP zval内存回收机制和refcount_gc和is_ref_gc的更多相关文章

  1. php内存回收机制的学习

    今天朋友去面试,回来问了一下怎么样,结果他说一脸懵逼,看来我们平时还是学习的太少了啊.于是比较好奇,果断问了一下都有哪些问题,朋友说第一个问题就是“描述PHP的垃圾回收机制”,我当时听了也是一脸茫然, ...

  2. Android 操作系统的内存回收机制(转载)

    Android 操作系统的内存回收机制(转载) Android APP 的运行环境 Android 是一款基于 Linux 内核,面向移动终端的操作系统.为适应其作为移动平台操作系统的特殊需要,谷歌对 ...

  3. JVM内存回收机制简述

    JVM内存回收机制涉及的知识点太多了,了解越多越迷糊,汗一个,这里仅简单做个笔记,主要参考<深入理解Java虚拟机:JVM高级特性与最佳实践(第二版)> 目前java的jdk默认虚拟机为H ...

  4. memcache的内存回收机制

    memcache不会释放内存,而是重新利用. 在缓存的清除方面,memcache是不释放已分配内存.当已分配的内存所在的记录失效后,这段以往的内存空间,memcache只会重复利用. memcache ...

  5. JVM内存回收机制

    1. JVM内存回收机制简述 http://www.cnblogs.com/lzrabbit/p/3826738.html

  6. Android 操作系统的内存回收机制[转]

    转自:http://www.ibm.com/developerworks/cn/opensource/os-cn-android-mmry-rcycl/ Android APP 的运行环境 Andro ...

  7. Redis的内存回收机制

    Redis的内存回收机制 2018年01月16日 17:11:48 chs007chs 阅读数:1172   Redis的内存回收机制主要体现在一下两个方面: 删除过期时间的键对象 删除过期键对象 : ...

  8. Java技术专题之JVM逻辑内存回收机制研究图解版

    一.引言 JVM虚拟机内存回收机曾迷惑了不少人,文本从JVM实现机制的角度揭示JVM内存回收的原理和机制. 一.Java平台逻辑架构 二.JVM物理结构 通过从JVM物理结构图我们可以看到: 1.JV ...

  9. Java进阶3. 内存回收机制

    Java进阶3. 内存回收机制 20131029 前言: 学过C++的都知道,C++中内存需要程序员自己维护.说道这里,很多开发的同学就感觉很痛苦,当他转向Java的时候,就会说你看Java多好啊,程 ...

随机推荐

  1. sicily 4379 bicoloring

    题意:输入一个简单(无多重边和自环)的连通无向图,判断该图是否能用黑白两种颜色对顶点染色,使得每条边的两个端点为不同颜色. 解法:由于无自连通节点存在,所以只需进行一次宽搜,遍历所有的点和所有的边,判 ...

  2. Android笔记(一):从this关键字发散

    this指的是直接包含它的类的实例. 例如: public class MyClass{ int num; public MyClass(int num){ this.num = num; } } 这 ...

  3. js判断上传文件大小

    下面提供三款网页特效判断上传文件大小哦,这三种方法是现在限制文件上传大小比较好的方法,可以在客户上传文件时限制上传文件大小判断处理<!doctype html public "-//w ...

  4. android离线下载的相关知识

    离线下载的功能点如下:      1.下载管理(开始.取消下载).      2.网络判断(Wi-Fi,3G).      3.独立进程.      4.定时和手机催醒.      5.自启动. 选择 ...

  5. Java基础知识强化50:运行javac 报告javac不是内部或外部命令(已解决)

    1. 问题:运行javac 报告javac不是内部或外部命令,但是运行java.java-version正常 ? 看看下面三个环境变量是否设置正确: (1)环境变量  JAVA_HOME 设置JAVA ...

  6. Java基础知识强化41:StringBuffer类之StringBuffer的反转功能

    1. StringBuffer 的反转功能: public StringBuffer reverse(): 2. 案例演示: package cn.itcast_05; /* * StringBuff ...

  7. C复习手记(Day2)

    1.共用体 共用体是一种特殊的结构,允许在相同的位置存储不同的数据类型.可以定义一个带有多成员的共同体,但是任何时候只能有一个成员带有值. 定义共用体: union Data { int i; flo ...

  8. UML基础知识

    UML:Unified Modeling Language,即统一建模语言.是一种图形化的建模语言标准. 如上图,UML可以帮助我们做软件需求分析和软件设计两方面的工作,在不同的应用场景中,UML的一 ...

  9. 【nodejs学习】2.网络相关

    1.官方文档的一个小例子 //http是内置模块 var http = require('http'); http.createServer(function(request, response){ ...

  10. 创建自托管的SignalR服务端

    微软官方例子地址:http://www.asp.net/signalr/overview/deployment/tutorial-signalr-self-host 1.说明: SignalR服务端可 ...