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PHP的垃圾回收機制-引用計數基本知識（5.3）

dreambei / 2510人閱讀

摘要：后者的例子在給巨大的一個知名的組件庫的模板組件做單元測試時，就可能會出現問題。

PHP的垃圾回收機制

垃圾回收器，全稱Garbage Collection，簡稱GC，5.3版本之前 只是簡單判斷變量的zval的refcount是否為0，是的話就釋放，不是直至進程結束（隱藏著變量內存溢出的風險）.

如果你已經安裝了? Xdebug，你能通過調用函數 xdebug_debug_zval()顯示"refcount"和"is_ref"的值。

引用計數基本知識 1、一個zval變量容器：
內容
類型
值
is_ref 是個bool值，用來標識這個變量是否是屬于引用集合(reference set) zval變量容器中還有一個內部引用計數機制，來優化內存使用
refcount 指向這個zval變量容器的變量(也稱符號即symbol)個數 所有的符號存在一個符號表中，其中每個符號都有作用域(scope)，那些主腳本(比如：通過瀏覽器請求的的腳本)和每個函數或者方法也都有作用域。

當一個變量被賦常量值時，就會生成一個zval變量容器

1、 生成一個新的zval容器

參考上面的定義，分別是：

生成的變量容器，其中：

類型 string

值 new string

is_ref false

Refcount 1

2、增加一個zval的引用計數

把一個變量賦值給另一變量將增加引用次數(refcount).

類型 string

值 new string

is_ref true

Refcount 2

引用次數是2，因為同一個變量容器被變量 a 和變量 b關聯.當沒必要時，php不會去復制已生成的變量容器。變量容器在”refcount“變成0時就被銷毀. 當任何關聯到某個變量容器的變量離開它的作用域(比如：函數執行結束)，或者對變量調用了函數 unset()時，”refcount“就會減1.

3、 減少引用計數 


a: (refcount=3, is_ref=0)="new string"
a: (refcount=1, is_ref=0)="new string"

如果我們現在執行 unset($a);，包含類型和值的這個變量容器就會從內存中刪除。

4、復合類型(Compound Types) ?

當考慮像 array和object這樣的復合類型時，事情就稍微有點復雜. 與 標量(scalar)類型的值不同，array和 object類型的變量把它們的成員或屬性存在自己的符號表中。這意味著下面的例子將生成三個zval變量容器。

 "life", "number" => 42 );
xdebug_debug_zval( "a" );
?>

輸出

a: (refcount=1, is_ref=0)=array (
   "meaning" => (refcount=1, is_ref=0)="life",
   "number" => (refcount=1, is_ref=0)=42
)

看圖說話

這三個zval變量容器是: a，meaning和 number。增加和減少”refcount”的規則和上面提到的一樣. 下面, 我們在數組中再添加一個元素,并且把它的值設為數組中已存在元素的值:

添加一個已經存在的元素到數組中

 "life", "number" => 42 );
$a["life"] = $a["meaning"];
xdebug_debug_zval( "a" );
?>

輸出

a: (refcount=1, is_ref=0)=array (
   "meaning" => (refcount=2, is_ref=0)="life",
   "number" => (refcount=1, is_ref=0)=42,
   "life" => (refcount=2, is_ref=0)="life"
)

有圖有真相

從以上的xdebug輸出信息，我們看到原有的數組元素和新添加的數組元素關聯到同一個"refcount"2的zval變量容器. 盡管 Xdebug的輸出顯示兩個值為"life"的 zval 變量容器，其實是同一個。 函數xdebug_debug_zval()不顯示這個信息，但是你能通過顯示內存指針信息來看到。

刪除數組中的一個元素，就是類似于從作用域中刪除一個變量. 刪除后,數組中的這個元素所在的容器的“refcount”值減少，同樣，當“refcount”為0時，這個變量容器就從內存中被刪除，下面又一個例子可以說明：

 "life", "number" => 42 );
$a["life"] = $a["meaning"];
unset( $a["meaning"], $a["number"] );
xdebug_debug_zval( "a" );
?>

輸出

a: (refcount=1, is_ref=0)=array (
   "life" => (refcount=1, is_ref=0)="life"
)

現在，當我們添加一個數組本身作為這個數組的元素時，事情就變得有趣，下個例子將說明這個。例中我們加入了引用操作符，否則php將生成一個復制。

把數組作為一個元素添加到自己

輸出

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

看圖說話

能看到數組變量 (a) 同時也是這個數組的第二個元素(1) 指向的變量容器中“refcount”為 2。上面的輸出結果中的"..."說明發生了遞歸操作, 顯然在這種情況下意味著"..."指向原始數組。

跟剛剛一樣，對一個變量調用unset，將刪除這個符號，且它指向的變量容器中的引用次數也減1。所以，如果我們在執行完上面的代碼后，對變量$a調用unset, 那么變量 $a 和數組元素 "1" 所指向的變量容器的引用次數減1, 從"2"變成"1". 下例可以說明:



輸出


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


看圖說話



2、清理變量容器的問題(Cleanup Problems) ?


盡管不再有某個作用域中的任何符號指向這個結構(就是變量容器)，由于數組元素“1”仍然指向數組本身，所以這個容器不能被清除 。因為沒有另外的符號指向它，用戶沒有辦法清除這個結構，結果就會導致內存泄漏。慶幸的是，php將在腳本執行結束時清除這個數據結構，但是在php清除之前，將耗費不少內存。如果你要實現分析算法，或者要做其他像一個子元素指向它的父元素這樣的事情，這種情況就會經常發生。當然，同樣的情況也會發生在對象上，實際上對象更有可能出現這種情況，因為對象總是隱式的被引用。


如果上面的情況發生僅僅一兩次倒沒什么，但是如果出現幾千次，甚至幾十萬次的內存泄漏，這顯然是個大問題。這樣的問題往往發生在長時間運行的腳本中，比如請求基本上不會結束的守護進程(deamons)或者單元測試中的大的套件(sets)中。后者的例子：在給巨大的eZ(一個知名的PHP Library) 組件庫的模板組件做單元測試時，就可能會出現問題。有時測試可能需要耗用2GB的內存，而測試服務器很可能沒有這么大的內存。


PHP手冊

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