PHP指派的内部怎麼跑的？

在PHP中，一個變量被指派，内部到底經曆了怎樣的邏輯判斷呢？

PHP在核心中是通過zval這個結構體來存儲變量的，它的定義在Zend/zend.h檔案裡

struct _zval_struct {zvalue_value value; /* 變量的值 */zend_uint refcount__gc;zend_uchar type;    /* 變量目前的資料類型 */zend_uchar is_ref__gc;};typedef struct _zval_struct zval;//在Zend/zend_types.h裡定義的：typedef unsigned int zend_uint;typedef unsigned char zend_uchar;

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使用xdebug的xdebug_debug_zval函數可以列印出變量的refcount,is_ref的值。

$a = 'Hello World';$b = $a;

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以上内容在核心中怎麼執行呢?

zval *helloval;MAKE_STD_ZVAL(helloval);ZVAL_STRING(helloval, "Hello World", 1);zend_hash_add(EG(active_symbol_table), "a", sizeof("a"),&helloval, sizeof(zval*), NULL);ZVAL_ADDREF(helloval); //這句很特殊，我們顯式的增加了helloval結構體的refcountzend_hash_add(EG(active_symbol_table), "b", sizeof("b"),&helloval, sizeof(zval*), NULL);

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可以看出來，當變量指派的時候，其實兩個變量指向的是同一個位址空間。那麼問題來了，如果指向同一個位址空間，那不是修改a,b也會跟着改變。這就涉及php的寫時複制機制。以上代碼，如果後面一行為

$b = '123'

判斷過程如下:

如果這個變量的zval部分的refcount小于2，代表沒有别的變量在用，則直接修改這個值
否則，複制一份zval 的值，減少原zval的refcount的值,初始化新的zval的refcount,修改新複制的zval

簡單變量

先引用指派後普通指派

var_dump(memory_get_usage());$a = '1234567890';xdebug_debug_zval('a');var_dump(memory_get_usage());$b = &$a;xdebug_debug_zval('a','b');var_dump(memory_get_usage());$c = $a;xdebug_debug_zval('a','b','c');var_dump(memory_get_usage());$a = '1234567890';var_dump(memory_get_usage());$b = &$a;var_dump(memory_get_usage());$c = $a;

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輸出内容如下:

int(121672)
a: (refcount=1, is_ref=0)='1234567890'int(121776)
a: (refcount=2, is_ref=1)='1234567890'
b: (refcount=2, is_ref=1)='1234567890'int(121824)
a: (refcount=2, is_ref=1)='1234567890'
b: (refcount=2, is_ref=1)='1234567890'
c: (refcount=1, is_ref=0)='1234567890'int(121928)

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$a 指派，開辟了104byte空間，變量a refcount=1,is_ref=0

$b 指派，開辟了48byte空間，變量a refcount=2,is_ref=1。48byte是符号表占用，a,b執行同一個位址空間

$c 指派，開辟了104byte空間。由于a,b是引用，是以在c指派的時候，會開辟新空間，複制a zval内容，并初始化refcount,is_ref，是以a 的refcount不變，c 的refcount=1

先普通指派後引用指派

var_dump(memory_get_usage());$a = '1234567890';xdebug_debug_zval('a');var_dump(memory_get_usage());$b = $a;xdebug_debug_zval('a','b');var_dump(memory_get_usage());$c = &$a;xdebug_debug_zval('a','b','c');var_dump(memory_get_usage());

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輸出内容如下:

int(121672)a: (refcount=1, is_ref=0)='1234567890'
int(121776)a: (refcount=2, is_ref=0)='1234567890'
b: (refcount=2, is_ref=0)='1234567890'
int(121824)a: (refcount=2, is_ref=1)='1234567890'
b: (refcount=1, is_ref=0)='1234567890'
c: (refcount=2, is_ref=1)='1234567890'
int(121928)

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$a 指派，開辟了104byte空間，變量a refcount=1,is_ref=0

$b 指派，開辟了48byte空間，變量a refcount=2,is_ref=1。48byte是符号表占用，a,b指向同一個位址空間

$c 指派，開辟了104byte空間。由于a,c是引用，需要與b隔離開來，是以會指派原有的zval，初始化zval，将a,c指向新複制的zval,同時原有的zval refcount-1

數組

$arr = [0=>'one'];
xdebug_debug_zval('arr');
$arr[1] = $arr;xdebug_debug_zval('arr');$arr[2] = $arr;
xdebug_debug_zval('arr');
unset($arr[1]);
xdebug_debug_zval('arr');
unset($arr[2]);
xdebug_debug_zval('arr');

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輸出内容如下:

arr: (refcount=1, is_ref=0)=array ( 0 => (refcount=1, is_ref=0)='one')
 )
 arr: (refcount=1, is_ref=0)=array (
0 => (refcount=2, is_ref=0)='one',
1 => (refcount=1, is_ref=0)=array (
0 => (refcount=2, is_ref=0)='one'
)
 )
arr: (refcount=1, is_ref=0)=array (
0 => (refcount=3, is_ref=0)='one',
1 => (refcount=2, is_ref=0)=array (
0 => (refcount=3, is_ref=0)='one'),
2 => (refcount=1, is_ref=0)=array (
0 => (refcount=3, is_ref=0)='one',
1 => (refcount=2, is_ref=0)=array (...)
)
)
arr: (refcount=1, is_ref=0)=array (
0 => (refcount=3, is_ref=0)='one',
2 => (refcount=1, is_ref=0)=array (
0 => (refcount=3, is_ref=0)='one',
1 => (refcount=1, is_ref=0)=array (...)
)
)
arr: (refcount=1, is_ref=0)=array (
0 => (refcount=1, is_ref=0)='one'
)

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$arr = [0=>'one'];xdebug_debug_zval('arr');$arr[1] = &$arr;xdebug_debug_zval('arr');$arr[2] = $arr;xdebug_debug_zval('arr');unset($arr[1]);xdebug_debug_zval('arr');unset($arr[2]);xdebug_debug_zval('arr');

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輸出内容如下:

arr: (refcount=1, is_ref=0)=array (
0 => (refcount=1, is_ref=0)='one'
)
arr: (refcount=2, is_ref=1)=array (
0 => (refcount=1, is_ref=0)='one',
1 => (refcount=2, is_ref=1)=...
)
arr: (refcount=3, is_ref=1)=array (
0 => (refcount=2, is_ref=0)='one',
1 => (refcount=3, is_ref=1)=...,
2 => (refcount=2, is_ref=0)=array (
 0 => (refcount=2, is_ref=0)='one',
 1 => (refcount=3, is_ref=1)=...,
 2 => (refcount=2, is_ref=0)=...)
)
arr: (refcount=2, is_ref=1)=array (
0 => (refcount=2, is_ref=0)='one',
2 => (refcount=2, is_ref=0)=array (
 0 => (refcount=2, is_ref=0)='one',
 1 => (refcount=2, is_ref=1)=...,
 2 => (refcount=2, is_ref=0)=...)
)
arr: (refcount=2, is_ref=1)=array (
0 => (refcount=2, is_ref=0)='one'
)

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上面段測試代碼很相似，差别隻在arr[1]是否是引用指派。

arr[1]非引用指派的情況，arr[0]的refcount = 指派次數+1,執行兩次unset之後，arr,arr[0]的refcount都跟開始定義的時候一緻。 arr[1]引用指派的情況，arr[0]的refcount = 非引用指派次數+1，執行兩次unset之後，arr,arr[0] 的refcount都無法回到定義的時候的值。

主要原因在于arr[1]引用指派，構成一個遞歸操作。但是如果，至于這個refcount，真的說不明白。當沒有arr[2]指派的時候，執行unset, arr refcount能回到1 。從下面這張圖更加清晰看出内部遞歸引用

當出現上面這種情況，refcount本該=1，但實際上面沒有被設定為1，這種情況就會出現記憶體洩漏。上面代碼循環執行100次，記憶體從一開始121096 上升到169224，記憶體占用上升了5k 。

對象

$user = new User();
$m = $user;
$user->user ='';
$user->name = 'sdfsdfs';
xdebug_debug_zval('user','m');

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以上内容輸出

(refcount=2, is_ref=0)=class User {
public $name = (refcount=1, is_ref=0)='sdfsdfs';
public $model = (refcount=1, is_ref=0)=NULL;
public $user = (refcount=1, is_ref=0)=''
}
m: (refcount=2, is_ref=0)=class User {
public $name = (refcount=1, is_ref=0)='sdfsdfs';
public $model = (refcount=1, is_ref=0)=NULL;
public $user = (refcount=1, is_ref=0)=''
}

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xdebug給出的is_ref=0。refcount與普通變量一直。但是類的指派是引用指派。

$user = new User();
$user->user = $user;
$user->name = 'sdfsdfs';
xdebug_debug_zval('user');
unset($user);

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上面内容輸出:

user: (refcount=2, is_ref=0)=class User { public $name = (refcount=1, is_ref=0)='sdfsdfs'; public $user = (refcount=2, is_ref=0)=... }

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這裡由于類的指派是引用指派，索引也構成了一個遞歸操作,這樣也會跟數組一樣出現記憶體洩漏的情況。對以下代碼個自行100次

$user = new User();
$user->user = $user;
$user->name = 'sdfsdfs';
xdebug_debug_zval('user');
unset($user);

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$user = new User();
$user->user = new Order();
$user->name = 'sdfsdfs';
xdebug_debug_zval('user');
unset($user);

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第一段代碼前後記憶體差1408 byte. 第二段代碼差208 byte。