徹底搞明白PHP的中引用的概念

之前我們其實已經有過幾篇文章講過引用方面的問題，這次我們來全面的梳理一下引用在PHP到底是怎么回事，它和C中的指針有什么不同，在使用的時候要注意些什么。

什么是引用？

在 PHP 中引用意味著用不同的名字訪問同一個變量內容。它不是C的指針，保存的并不是內存地址，無法進行指針運算。引用只是符號表的別名。就像 Unix 系統中的硬鏈接， Windows 系統中的快捷方式。

上面是官方手冊中的原文，怎么說呢，引用其實和我們印象中的C里面的指針并不是相同的概念。指針是針對真實內存的操作，引用是針對指向這個內存的符號表的操作。還是從操作系統的快捷方式來說，快捷方式是可以刪的，這就是PHP的引用。而C不僅刪了快捷方式，還把原文件也給刪了，這就是C的指針操作。

// 引用不是指針
$a = 1;
$b = &$a;
echo $a, '===', $b, PHP_EOL;
unset($b);
echo $a, '===', $b, PHP_EOL;

上面的代碼是在PHP中，我們把$b變量指向$a，作為$a的引用變量。然后刪除$b，對$a沒有任何影響。

#include 
#include 

int main()
{
    // C 中的指針和引用
    int a = 1;
    int* b = &a;
    printf("%i\n", a); // 1
    free(b); // free b
    printf("%i\n", a); //get error: *** error for object 0x7fff6350da08: pointer being freed was not allocated
    return 0;
}

而C中的引用指針就不行了，我們把b變量刪掉后，再打印a變量就直接報錯了。

雖然說PHP的底層也是C寫得，但我們都知道C中的指針是出了名的變態(tài)，沒有一定的功底非常容易出錯。所以PHP的開發(fā)者沒有暴露C的原始指針能力，而是采用了和Java之類的類似的引用能力。這也是現代語言的特性，不需要我們過多的關注過于底層的能力，而將更多的時間放在業(yè)務實現上。

引用在數組和對象中的使用

如果具有引用的數組被拷貝，其值不會解除引用。對于數組傳值給函數也是如此。

$arr1 = ["a", "b"];
$t1 = &$arr1[1];
$arr2 = $arr1;
$arr2[1] = "c";
var_dump($arr1);

// array(2) {
//     [0]=>
//     string(1) "a"
//     [1]=>
//     &string(1) "c"
// }

$arr1 = ["a", "b"];
$t1 = &$arr1[1];
unset($t1); // unset 掉引用
$arr2 = $arr1;
$arr2[1] = "c";
var_dump($arr1);

// array(2) {
//     [0]=>
//     string(1) "a"
//     [1]=>
//     string(1) "b"
// }

這個其實挺有意思的，我們對比這兩個例子可以看出一個問題，$t變量指向$arr[1]的引用。$arr2直接=這個$arr1，沒有使用引用，然后$arr2修改了$arr2[1]的內容，$arr1相應的內容也發(fā)生了改變，如果unset掉$t變量，則$arr1相應的內容就不會發(fā)生改變。對此，我在文檔中找到了下面的解釋：

由于PHP內部工作的特殊性，如果對數組的單個元素進行引用，然后復制數組，無論是通過賦值還是通過函數調用中的值傳遞，都會將引用復制為數組的一部分。這意味著對任一數組中任何此類元素的更改都將在另一個數組（和其他引用中）中重復，即使數組具有不同的作用域（例如，一個是函數內部的參數，另一個是全局的）！在復制時沒有引用的元素，以及在復制數組后分配給其他元素的引用，將正常工作（即獨立于其他數組）。

不僅僅是數組，對象的引用也會有一些好玩的問題。

$o1 = new stdClass();
$o1->a = 'a';
var_dump($o1);
// object(stdClass)#1 (1) {
//   ["a"]=>
//   string(1) "a"
// }

$o2 = &$o1;
$o3 = $o1;

$o2->a = 'aa';

var_dump($o1);
// object(stdClass)#1 (1) {
//   ["a"]=>
//   string(2) "aa"
// }

var_dump($o3); // $o2修改了$a為'aa'，$o3也變成了'aa'
// object(stdClass)#1 (1) {
//   ["a"]=>
//   string(2) "aa"
// }

$o1->a = 'aaa';
$o1 = null;
var_dump($o2); // $o2引用變成了null
// NULL

var_dump($o3); // $o3不僅引用還存在，并且$a變成了'aaa'
// object(stdClass)#1 (1) {
//   ["a"]=>
//   string(3) "aaa"
// }

上面例子中有三個對象，$o1、$o2、$o3，其中，$o2是對$o1的引用，$o3是直接賦值為$o1。對$o2屬性的操作不僅會反映在$o1中，也會反映到$o3中。其實我們之前專門有一篇文章就講的這個問題，首先對象默認賦值就是引用，其次這個例子很好地證明了引用就是一個符號表的綁定。刪除了快捷方式對原始對象和其他快捷方式沒有任何影響。大家可以參考：對象賦值在PHP中到底是不是引用？

引用的傳遞

關于引用在方法參數上的傳遞，最重要的是記住兩點：一是方法內部修改了變量外部也會變，這是引用的特性嘛；二是只能傳遞變量、New 語句、從函數中返回的引用三種類型。

error_reporting(E_ALL);
function foo(&$var)
{
    $var++;
    echo 'foo：', $var;
}
function bar() // Note the missing &
{
    $a = 5;
    return $a;
}
foo(bar()); // 自 PHP 5.0.5 起導致致命錯誤，自 PHP 5.1.1 起導致嚴格模式錯誤
            // 自 PHP 7.0 起導致 notice 信息,Notice: Only variables should be passed by reference
foo($a = 5); // 表達式，不是變量, Notice: Only variables should be passed by reference
// foo(5); // 導致致命錯誤 !5是個常量!

///////////////////////////////
// 正確的傳遞類型
$a = 5;
foo($a); // 變量

function &baz()
{
    $a = 5;
    return $a;
}
foo(baz()); // 從函數中返回的引用

function foo1(&$var)
{
    print_r($var);
}
foo1(new stdClass()); // new 表達式

引用的返回

引用的返回并不是經常使用的一個能力。文檔中的原文是：不要用返回引用來增加性能，引擎足夠聰明來自己進行優(yōu)化。僅在有合理的技術原因時才返回引用！

$a = 1;
function &test(){
    global $a;
    return $a;
}

$b = &test($a);
$b = 2;
echo $a, PHP_EOL;

當你想要返回一個引用變量的時候，一定要給方法定義和方法調用的時候都使用&符號。這個是需要注意的點。當其他地方修改原本的變量值或者返回的變量值經過修改后，都會影響到所有調用這個值的地方。所以說，引用的返回是比較危險的，因為你不清楚什么時候在什么地方這個值可能發(fā)生了修改，對于bug的排查會非常困難。

引用的取消

取消引用其實就是直接unset掉變量就可以了。但是一定要記住，PHP中的引用是指向的符號表，對原始真實的值是不起作用的，所以即使unset掉了最原始的那個變量，對其它引用賦值的變量也不會有影響?。?/p>

$a = 1;
$b = &$a;
$c = &$b;
$b = 2;
echo '定義引用后：', $a, '===', $b, '===', $c, PHP_EOL;

unset($b);
$b = 3;
echo '取消$b的引用，不影響$a、$c：', $a, '===', $b, '===', $c, PHP_EOL;

$b = &$a;
unset($a);
echo '取消$a，不影響$b、$c：', $a, '===', $b, '===', $c, PHP_EOL;

// 定義引用后：2===2===2
// 取消$b的引用：2===3===2
// 取消$a，不影響$c：===3===2


$a = 1;
$b = & $a;
$c = & $b; // $a, $b, $c reference the same content '1'

$a = NULL; // All variables $a, $b or $c are unset
echo '所有引用成空：', $a, '===', $b, '===', $c, PHP_EOL;

總結

這一次算是比較徹底的把引用說了個透。關于PHP的引用只要記住了它的定義就非常好理解了，最直觀的就是當成是操作系統的快捷方式就好了，并沒有我們想象中的那么難，和C的指針相比真的只是娃娃級別，多多練習多多復習自然就能很好地掌握使用啦！

測試代碼：https://github.com/zhangyue0503/dev-blog/blob/master/php/202002/source/%E5%BD%BB%E5%BA%95%E6%90%9E%E6%98%8E%E7%99%BDPHP%E7%9A%84%E4%B8%AD%E5%BC%95%E7%94%A8%E7%9A%84%E6%A6%82%E5%BF%B5.php

參考文檔：https://www.php.net/manual/zh/language.references.whatare.phphttps://www.php.net/manual/zh/language.references.whatdo.phphttps://www.php.net/manual/zh/language.references.arent.phphttps://www.php.net/manual/zh/language.references.pass.phphttps://www.php.net/manual/zh/language.references.return.phphttps://www.php.net/manual/zh/language.references.unset.phphttps://www.php.net/manual/zh/language.references.spot.php