這篇文章主要介紹PHP7中zval結(jié)構(gòu)和引用計(jì)數(shù)機(jī)制是什么，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！
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最近在查閱 PHP7 垃圾回收的資料的時(shí)候，網(wǎng)上的一些代碼示例在本地環(huán)境下運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)了不同的結(jié)果，使我一度非常迷惑。 仔細(xì)一想不難發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在：這些文章大多是 PHP5.x 時(shí)代的，而 PHP7 發(fā)布后，采用了新的 zval 結(jié)構(gòu)，相關(guān)的資料也比較貧瘠，所以我結(jié)合一些資料做了一個(gè)總結(jié)，主要側(cè)重于解釋新 zval 容器中的引用計(jì)數(shù)機(jī)制，如有謬誤，還望不吝指教。
明人不說(shuō)暗話，先看代碼！
重慶分公司
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struct _zval_struct {
union {
zend_long lval; /* long value */
double dval; /* double value */
zend_refcounted *counted;
zend_string *str;
zend_array *arr;
zend_object *obj;
zend_resource *res;
zend_reference *ref;
zend_ast_ref *ast;
zval *zv;
void *ptr;
zend_class_entry *ce;
zend_function *func;
struct {
uint32_t w1;
uint32_t w2;
} ww;
} value;
union {
struct {
ZEND_ENDIAN_LOHI_4(
zend_uchar type, /* active type */
zend_uchar type_flags,
zend_uchar const_flags,
zend_uchar reserved) /* call info for EX(This) */
} v;
uint32_t type_info;
} u1;
union {
uint32_t var_flags;
uint32_t next; /* hash collision chain */
uint32_t cache_slot; /* literal cache slot */
uint32_t lineno; /* line number (for ast nodes) */
uint32_t num_args; /* arguments number for EX(This) */
uint32_t fe_pos; /* foreach position */
uint32_t fe_iter_idx; /* foreach iterator index */
} u2;
};
復(fù)制代碼對(duì)于該結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述可以參考文末鳥(niǎo)哥的文章，寫(xiě)的非常詳細(xì)，我就不關(guān)公面前耍大刀了，這里我只提出幾個(gè)比較關(guān)鍵的點(diǎn)：
PHP7 中的變量分為變量名和變量值兩部分，分別對(duì)應(yīng) zval_struct 和在其中聲明的 value
zval_struct.value 中的 zend_long 、double 都是簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類(lèi)型，能夠直接儲(chǔ)存具體的值，而其他復(fù)雜數(shù)據(jù)類(lèi)型儲(chǔ)存一個(gè)指向其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的指針
PHP7 中，引用計(jì)數(shù)器儲(chǔ)存在 value 中而不是 zval_struct
NULL、布爾型都屬于沒(méi)有值的數(shù)據(jù)類(lèi)型（其中布爾型通過(guò) IS_FALSE 和 IS_TRUE 兩個(gè)常量來(lái)標(biāo)記），自然也就沒(méi)有引用計(jì)數(shù)
引用（REFERENCE）變?yōu)榱艘环N數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)而不再只是一個(gè)標(biāo)記位了，它的結(jié)構(gòu)如下：
struct _zend_reference {
zend_refcounted_h gc;
zval val;
}zend_reference 作為 zval_struct 中包含的一種 value 類(lèi)型，也擁有自己的 val 值，這個(gè)值是指向一個(gè) zval_struct.value 的。他們都擁有自己的引用計(jì)數(shù)器。
引用計(jì)數(shù)器用來(lái)記錄當(dāng)前有多少zval指向同一個(gè)zend_value。
針對(duì)第六點(diǎn)，請(qǐng)看如下代碼：
$a = 'foo'; $b = &$a; $c = $a;
此時(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是這樣的：
$a 與 $b 各擁有一個(gè) zval_struct 容器，并且其中的 value 都指向同一個(gè) zend_reference 結(jié)構(gòu)，zend_reference 內(nèi)嵌一個(gè) val 結(jié)構(gòu)， 指向同一個(gè) zend_string，字符串的內(nèi)容就儲(chǔ)存在其中。
而 $c 也擁有一個(gè) zval_struct，而它的 value 在初始化的時(shí)候可以直接指向上面提到的 zend_string ，這樣在拷貝時(shí)就不會(huì)產(chǎn)生復(fù)制。
下面我們就聊一聊在這種全新的 zval 結(jié)構(gòu)中，會(huì)出現(xiàn)的種種現(xiàn)象，和這些現(xiàn)象背后的原因。
$var_int = 233;
$var_float = 233.3;
$var_str = '233';
xdebug_debug_zval('var_int');
xdebug_debug_zval('var_float');
xdebug_debug_zval('var_str');
/** 輸出 **
var_int:
(refcount=0, is_ref=0)int 233
var_float:
(refcount=0, is_ref=0)float 233.3
var_str:
(refcount=0, is_ref=0)string '233' (length=3)
**********/在 PHP7 中，為一個(gè)變量賦值的時(shí)候，包含了兩部分操作：
1、為符號(hào)量（即變量名）申請(qǐng)一個(gè) zval_struct 結(jié)構(gòu)
2、將變量的值儲(chǔ)存到 zval_struct.value 中 對(duì)于 zval 在 value 字段中能保存下的值，就不會(huì)在對(duì)他們進(jìn)行引用計(jì)數(shù)，而是在拷貝的時(shí)候直接賦值，這部分類(lèi)型有：
IS_LONG
IS_DOUBLE
即我們?cè)?PHP 中的整形與浮點(diǎn)型。
那么 var_str 的 refcount 為什么也是 0 呢？
這就牽扯到 PHP 中字符串的兩種類(lèi)型：
1、interned string 內(nèi)部字符串（函數(shù)名、類(lèi)名、變量名、靜態(tài)字符串）：
$str = '233'; // 靜態(tài)字符串
2、普通字符串：
$str = '233' . time();
對(duì)于內(nèi)部字符串而言，字符串的內(nèi)容是唯一不變的，相當(dāng)于 C 語(yǔ)言中定義在靜態(tài)變量區(qū)的字符串，他們的生存周期存在于整個(gè)請(qǐng)求期間，request 完成后會(huì)統(tǒng)一銷(xiāo)毀釋放，自然也就無(wú)需通過(guò)引用計(jì)數(shù)進(jìn)行內(nèi)存管理。
$var_int_1 = 233;
$var_int_2 = &var_int;
xdebug_debug_zval('var_int_1');
/** 輸出 **
var_int:
(refcount=2, is_ref=1)int 233
**********/回憶一下我們開(kāi)頭講的 zval_struct 中 value 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)為一個(gè)變量賦整形、浮點(diǎn)型或靜態(tài)字符串類(lèi)型的值時(shí)，value 的數(shù)據(jù)類(lèi)型為 zend_long 、 double 或 zend_string，這時(shí)值是可以直接儲(chǔ)存在 value 中的。而按值拷貝時(shí)，會(huì)開(kāi)辟一個(gè)新的 zval_struct 以同樣的方式將值儲(chǔ)存到相同數(shù)據(jù)類(lèi)型的 value 中，所以 refcount 的值一直都會(huì)為 0。
但是當(dāng)使用 & 操作符進(jìn)行引用拷貝時(shí)，情況就不一樣了：
PHP 為 & 操作符操作的變量申請(qǐng)一個(gè) zend_reference 結(jié)構(gòu)
將 zend_reference.value 指向原來(lái)的 zval_struct.value
zval_struct.value 的數(shù)據(jù)類(lèi)型會(huì)被修改為 zend_refrence
將 zval_struct.value 指向剛剛申請(qǐng)并初始化后的 zend_reference
為新變量申請(qǐng) zval_struct 結(jié)構(gòu)，將他的 value 指向剛剛創(chuàng)建的 zend_reference
此時(shí)：$var\_int\_1 和 $var_int_2 都擁有一個(gè) zval_struct 結(jié)構(gòu)體，并且他們的 zval_struct.value 都指向了同一個(gè) zend_reference 結(jié)構(gòu)，所以該結(jié)構(gòu)的引用計(jì)數(shù)器的值為 2。
題外話：zend_reference 又指向了一個(gè)整形或浮點(diǎn)型的 value，如果指向的 value 類(lèi)型是 zend_string，那么該 value 引用計(jì)數(shù)器的值為 1。而 xdebug 出來(lái)的 refcount 顯示的是 zend_reference 的計(jì)數(shù)器值（即 2）
$var_empty_arr = [1, 2, '3'];
xdebug_debug_zval('var_empty_arr');
/** 輸出 **
var_arr:
(refcount=2, is_ref=0)
array (size=3)
0 => (refcount=0, is_ref=0)int 1
1 => (refcount=0, is_ref=0)int 2
2 => (refcount=1, is_ref=0)string '3' (length=1)
**********/這牽扯到 PHP7 中的另一個(gè)概念，叫做 immutable array（不可變數(shù)組）。
For arrays the not-refcounted variant is called an "immutable array". If you use opcache, then constant array literals in your code will be converted into immutable arrays. Once again, these live in shared memory and as such must not use refcounting. Immutable arrays have a dummy refcount of 2, as it allows us to optimize certain separation paths.
不可變數(shù)組是 opcache 擴(kuò)展優(yōu)化出的一種數(shù)組類(lèi)型，簡(jiǎn)單的說(shuō)，所有多次編譯結(jié)果恒定不變的數(shù)組，都會(huì)被優(yōu)化為不可變數(shù)組，下面是一個(gè)反例：
$array = [1, 2, time()];
PHP 在編譯階段無(wú)法得知 time() 函數(shù)的返回值，所以此處的 $array 是可變數(shù)組。
不可變數(shù)組和我們上面講到的內(nèi)部字符串一樣，都是不使用引用計(jì)數(shù)的，但是不同點(diǎn)是，內(nèi)部字符串的計(jì)數(shù)值恒為 0，而不可變數(shù)組會(huì)使用一個(gè)偽計(jì)數(shù)值2。
簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類(lèi)型
整形（不使用引用計(jì)數(shù)）
浮點(diǎn)型（不使用引用計(jì)數(shù)）
布爾型（不使用引用計(jì)數(shù)）
NULL（不使用引用計(jì)數(shù)）
復(fù)雜數(shù)據(jù)類(lèi)型
普通數(shù)組（使用引用計(jì)數(shù)，初始值為 1）
不可變數(shù)組（不使用引用計(jì)數(shù)，使用偽計(jì)數(shù)值 2）
普通字符串（使用引用計(jì)數(shù)，初始值為 1）
內(nèi)部字符串（不使用引用計(jì)數(shù)，引用計(jì)數(shù)值恒為 0）
字符串
數(shù)組
對(duì)象（使用引用計(jì)數(shù)，初始值為 1）
以上是“PHP7中zval結(jié)構(gòu)和引用計(jì)數(shù)機(jī)制是什么”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！希望分享的內(nèi)容對(duì)大家有幫助，更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道！
