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PHP垃圾回收機制

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摘要:在中算法,當節點緩沖區滿了之后,垃圾分析算法就會啟動,并且會釋放掉發現的垃圾,從而回收內存。在編程中程序員不需要手動處理內存資源分配與釋放,意味著本身實現了垃圾回收處理機制。

PHP是一種弱類型的腳本語言,弱類型不表示PHP變量沒有類型的區別,PHP變量有8種原始類型:
四種標量類型:

boolean(布爾值)

integer(整型)

float(浮點型)

兩種復合類型:

array(數組)

object(對象)

兩種特殊類型:

resource(資源)

NULL


在引擎內部,變量都是用一個結構體來表示的。這個結構體可以在{PHPSRC}/Zend/zend.h中找到:

  struct _zval_struct {  
       /* Variable information */  
       zvalue_value value;     /* value */  
       zend_uint refcount__gc;  //代表一個計數器,表示有多少個變量名指向這個zval容器
       zend_uchar type;    /* active type */  
       zend_uchar is_ref__gc;  //此字段是一個布爾值,用來標識變量是否是一個引用,通過這個字段,PHP引擎可以區分一般變量和引用變量
   };  
copy on write(寫時復制技術)
父進程fork子進程之后,子進程的地址空間還是簡單的指向父進程的地址空間,只有當子進程需要寫地址空間中的內容的時候,才會多帶帶分離一份給子進程,這樣就算子進程馬上調用exec函數也沒有關系,因為根本就不需要從父進程的地址空間中拷貝內容,這樣就節省了內存同時又提高了速度。

這個邏輯可以敘述為:對一個一般變量a(isref=0)進行一般的賦值操作,如果a所指向的zval的計數refcount大于1,那么需要為a重新分配一個新的zval,并且把之前的zval的計數refcount減少1。

PHP5.3版本中對于新的GC算法(Concurrent Cycle Collection in Reference Counted Systems)

幾個基本準則:

如果一個zval的refcount增加,那么此zval還在使用,不屬于垃圾

如果一個zval的refcount減少到0,那么zval可以被釋放掉,不屬于垃圾

如果一個zval的refcount減少之后大于0,那么此zval還不能被釋放,此zval可能成為一個垃圾。

新的GC算法目的就是防止循環引用的變量引起內存泄露問題。在PHP中GC算法,當節點緩沖區滿了之后,垃圾分析算法就會啟動,并且會釋放掉發現的垃圾,從而回收內存。

現在,如果我們試一下,將數組的引用賦值給數組中的一個元素,有意思的事情發生了:

這樣$a數組就有兩個元素,一個索引為0,值為字符one,另一個索引為1,為$a自身的引用,內部存儲如下:

a: (refcount=2, is_ref=1)=array (
   0 => (refcount=1, is_ref=0)="one",
   1 => (refcount=2, is_ref=1)=...
)

“...”表示1指向a自身,是一個環形引用(循環引用):

這個時候我們對$a進行unset,那么$a會從符號表中刪除,同時$a指向的zval的refcount減少1。

那么問題產生了,$a已經不再符號表中了,用戶無法再訪問此變量,但是$a之前指向的zval的refcount變為1而不是0,因此不能被回收,這樣產生了內存泄露:

這樣zval就成為一個垃圾了,新的GC要做的工作就是清理這種垃圾。

在PHP編程中程序員不需要手動處理內存資源分配與釋放,意味著PHP本身實現了垃圾回收處理機制。
PHP5.2中的垃圾回收算法---Reference Counting
這個算法叫做“引用計數”,其思想非常直觀和簡潔:為每個內存對象分配一個計數器,當一個內存對象建立時計數器初始化為1(因此此時總是有一個變量引用此對象),以后每有一個新變量引用此內存對象,則計數器加1,而每當減少一個引用此內存對象的變量則計數器減1,當垃圾回收機制運作時,將所有計數器為0的內存對象銷毀并回收其占用的內存。而php中內存對象就是zval,而計數器就是refcount__gc。

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