0

0

PHP源码分析-变量的引用计数、写时复制(Reference counting & Copy-on-Wr_PHP教程

php中文网

php中文网

发布时间:2016-07-13 17:47:23

|

1420人浏览过

|

来源于php中文网

原创

 

PHP语法中有两种赋值方式:引用赋值、非引用赋值。

 

 

php 

    $a = 1; 

    $b = $a; // 非引用赋值  

    $c = &$b; // 引用赋值 

       $a = 1;

       $b = $a; // 非引用赋值

       $c = &$b; // 引用赋值

从表面看,通常会这样认为:“引用赋值就是两个变量对应同一个变量(在C中其实就是一个zval),非引用赋值则是直接产生的一个新的变量(zval),同时将值copy过来”。

这种认为在大部分情况下都是可以想通的。(#1)

 

 

但有些情况下则会显得非常低效,例如:(#2)

 

 

function print_arr($arr){//非引用传递  

    print_r($arr); 

 

$test_arr = array( 

        'a' =>   'a', 

        'b' =>   'b', 

        'c' =>   'c', 

        ... 

    );//这里一个比较大的数组  

 

print_arr($test_arr);//第一次调用print_arr函数执行输出  

print_arr($test_arr);//第二次调用print_arr函数执行输出 

function print_arr($arr){//非引用传递

       print_r($arr);

}

 

$test_arr = array(

              'a'    =>   'a',

              'b'    =>   'b',

              'c'    =>   'c',

              ...

       );//这里一个比较大的数组

 

print_arr($test_arr);//第一次调用print_arr函数执行输出

print_arr($test_arr);//第二次调用print_arr函数执行输出

如果按照上面的理解方式(#1),那么执行两次print_arr,并且是非引用的方式,则会产生两个与$test_arr完全相同的新的变量,那么将是非常低效的。

 

 

实际代码在运行中,并不会产生两个新的变量。因为PHP内核中已经帮助我们进行了优化。

 

 

具体如何实现的呢?这里就要讲到本文的要点:Reference counting & Copy-on-Write,正是采用引用计数、写时复制这两个机制得以优化。

 

 

 

 

 

在介绍这两个机制前,先了解一个基本知识:PHP中的变量在内核中是如何表示的。

PHP中定义的变量都是以一个zval来表示的,zval的定义在Zend/zend.h中定义:

 

 

 

typedef struct _zval_struct zval;   

 

typedef union _zvalue_value { 

    long lval;                  /* long value */ 

    double dval;                /* double value */ 

    struct { 

        char *val; 

        int len; 

    } str; 

    HashTable *ht;              /* hash table value */ 

    zend_object_value obj; 

} zvalue_value; 

 

struct _zval_struct { 

    /* Variable information */ 

    zvalue_value value;     /* value */ 

    zend_uint refcount; 

    zend_uchar type;    /* active type */ 

    zend_uchar is_ref; 

}; 

typedef struct _zval_struct zval; 

 

typedef union _zvalue_value {

    long lval;                  /* long value */

    double dval;                /* double value */

    struct {

        char *val;

        int len;

    } str;

    HashTable *ht;              /* hash table value */

    zend_object_value obj;

} zvalue_value;

 

struct _zval_struct {

    /* Variable information */

    zvalue_value value;     /* value */

    zend_uint refcount;

    zend_uchar type;    /* active type */

    zend_uchar is_ref;

};

 

其中,refcount和is_ref就是实现引用计数、写时复制这两个机制的基础。

refcount当前变量存储引用计数,在zval初始创建的时候就为1。每增加一个引用,则refcount ++。当进行引用分离时,refcount--。

is_ref用于表示一个zval是否是引用状态。zval初始化的情况下会是0,表示不是引用。

 

 

 

 

 

 

$a;//a:refcount=1,is_ref=0, value=NULL;  

$a = 1; //a:refcount=2,is_ref=0, value=1;  

$b = $a;    //a,b:refcount=3,is_ref=0,value=1;  

$c = $a;    //a,b,c:refcount=4,is_ref=0,value=1;  

$d = &$c; //a,b:refcount=3,is_ref=0,value=1;    c,d:refcount=1, is_ref=1, value=1 

$a;//a:refcount=1,is_ref=0, value=NULL;

$a = 1;    //a:refcount=2,is_ref=0, value=1;

$b = $a;  //a,b:refcount=3,is_ref=0,value=1;

$c = $a;  //a,b,c:refcount=4,is_ref=0,value=1;

$d = &$c; //a,b:refcount=3,is_ref=0,value=1;      c,d:refcount=1, is_ref=1, value=1上面代码的注释,表示当执行这一行后,refcount与is_ref的变化.

 

 

 

 

Copy on Write

 

 

Php变量通过引用计数实现变量共享数据,那如果改变其中一个变量值呢?

 

当试图写入一个变量时,Zend若发现该变量指向的zval被多个变量共享,则为其复制一份ref_count为1的zval,并递减原zval的refcount,这个过程称为“zval分离”。可见,只有在有写操作发生时zend才进行拷贝操作,因此也叫copy-on-write(写时拷贝)

 

对于引用型变量,其要求和非引用型相反,引用赋值的变量间必须是捆绑的,修改一个变量就修改了所有捆绑变量。

 

 

    $a=1; 

    $b=$a; 

       $a=1;

       $b=$a;执行过程中的内存结构图:

 

\

 

 

    $a=1; 

    $b=&a; 

       $a=1;

       $b=&a;执行过程中的内存结构图:

 

\

 

从上可以看到,无论是引用、非引用,这种直接赋值都不会产生新的变量。

只是当是引用时,is_ref设置为1。当非引用时,is_ref设置为0。

读写复制,就是根据is_ref来进行变量分离的。

 

 

 

当is_ref=1时,是引用变量时,执行“引用下的变量分离”

 

 

 

    $a = 1; 

    $b = $a; 

    $c = &$b; 

       $a = 1;

       $b = $a;

       $c = &$b;执行过程中的内存结构图:

 

 

\

 

 

当is_ref=0时,是非引用变量时,执行“非引用下的变量分离”

 

 

 

    $a = 1; 

    $b = &$a; 

    $c = $b; 

       $a = 1;

       $b = &$a;

       $c = $b;

执行过程中的内存结构图:

 

 

\

 

 

只有真正在需要改变变量的值时,

回头在看(#2)代码,可以看到实际上,并没有产生新的变量,始终是$test_arr的变量在输出。所以,这也是为什么很少看到在PHP中使用引用方式传递变量,却仍然不会有性能问题的原因。

 

 

 


摘自 God's blog

www.bkjia.comtruehttp://www.bkjia.com/PHPjc/478512.htmlTechArticlePHP语法中有两种赋值方式:引用赋值、非引用赋值。 ?php $a = 1; $b = $a; // 非引用赋值 $c = $b; // 引用赋值 ?php $a = 1; $b = $a; // 非引用赋值 $c...

相关文章

PHP速学教程(入门到精通)
PHP速学教程(入门到精通)

PHP怎么学习?PHP怎么入门?PHP在哪学?PHP怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了PHP速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

相关标签:

php

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
Java 项目构建与依赖管理(Maven / Gradle)
Java 项目构建与依赖管理(Maven / Gradle)

本专题系统讲解 Java 项目构建与依赖管理的完整体系,重点覆盖 Maven 与 Gradle 的核心概念、项目生命周期、依赖冲突解决、多模块项目管理、构建加速与版本发布规范。通过真实项目结构示例,帮助学习者掌握 从零搭建、维护到发布 Java 工程的标准化流程,提升在实际团队开发中的工程能力与协作效率。

9

2026.01.12

c++主流开发框架汇总
c++主流开发框架汇总

本专题整合了c++开发框架推荐,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

101

2026.01.09

c++框架学习教程汇总
c++框架学习教程汇总

本专题整合了c++框架学习教程汇总,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

55

2026.01.09

学python好用的网站推荐
学python好用的网站推荐

本专题整合了python学习教程汇总,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

139

2026.01.09

学python网站汇总
学python网站汇总

本专题整合了学python网站汇总,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

12

2026.01.09

python学习网站
python学习网站

本专题整合了python学习相关推荐汇总,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

19

2026.01.09

俄罗斯手机浏览器地址汇总
俄罗斯手机浏览器地址汇总

汇总俄罗斯Yandex手机浏览器官方网址入口,涵盖国际版与俄语版,适配移动端访问,一键直达搜索、地图、新闻等核心服务。

88

2026.01.09

漫蛙稳定版地址大全
漫蛙稳定版地址大全

漫蛙稳定版地址大全汇总最新可用入口,包含漫蛙manwa漫画防走失官网链接,确保用户随时畅读海量正版漫画资源,建议收藏备用,避免因域名变动无法访问。

447

2026.01.09

php学习网站大全
php学习网站大全

精选多个优质PHP入门学习网站,涵盖教程、实战与文档,适合零基础到进阶开发者,助你高效掌握PHP编程。

49

2026.01.09

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
PHP课程
PHP课程

共137课时 | 8.5万人学习

JavaScript ES5基础线上课程教学
JavaScript ES5基础线上课程教学

共6课时 | 6.9万人学习

PHP新手语法线上课程教学
PHP新手语法线上课程教学

共13课时 | 0.8万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号