深入PHP變量存儲的詳解

更新時間：2013年06月13日 10:56:15 投稿：jingxian

本篇文章是對PHP變量的存儲進行了詳細的分析介紹，需要的朋友參考下

1.1.1 zval結(jié)構(gòu)
Zend使用zval結(jié)構(gòu)來存儲PHP變量的值，該結(jié)構(gòu)如下所示：

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;

Zend根據(jù)type值來決定訪問value的哪個成員，可用值如下：

IS_NULL	N/A
IS_LONG	對應(yīng)value.lval
IS_DOUBLE	對應(yīng)value.dval
IS_STRING	對應(yīng)value.str
IS_ARRAY	對應(yīng)value.ht
IS_OBJECT	對應(yīng)value.obj
IS_BOOL	對應(yīng)value.lval.
IS_RESOURCE	對應(yīng)value.lval

根據(jù)這個表格可以發(fā)現(xiàn)兩個有意思的地方：首先是PHP的數(shù)組其實就是一個HashTable，這就解釋了為什么PHP能夠支持關(guān)聯(lián)數(shù)組了；其次，Resource就是一個long值，它里面存放的通常是個指針、一個內(nèi)部數(shù)組的index或者其它什么只有創(chuàng)建者自己才知道的東西，可以將其視作一個handle。

1.1.2 引用計數(shù)
引用計數(shù)在垃圾收集、內(nèi)存池以及字符串等地方應(yīng)用廣泛，Zend就實現(xiàn)了典型的引用計數(shù)。多個PHP變量可以通過引用計數(shù)機制來共享同一份zval，zval中剩余的兩個成員is_ref和refcount就用來支持這種共享。
很明顯，refcount用于計數(shù)，當增減引用時，這個值也相應(yīng)的遞增和遞減，一旦減到零，Zend就會回收該zval。
那么is_ref呢？

1.1.3 zval狀態(tài)
可見，有必要指出當前zval的狀態(tài)，以分別應(yīng)對這兩種情況，is_ref就是這個目的，它指出了當前所有指向該zval的變量是否是采用引用賦值的——要么全是引用，要么全不是。此時再修改一個變量，只有當發(fā)現(xiàn)其zval的is_ref為0，即非引用時，Zend才會執(zhí)行Copy-On-Write。

1.1.4 zval狀態(tài)切換
當在一個zval上進行的所有賦值操作都是引用或者都是非引用時，一個is_ref就足夠應(yīng)付了。然而，世界總不會那么美好，PHP無法對用戶進行這種限制，當我們混合使用引用和非引用賦值時，就必須要進行特別處理了。
情況I、看如下PHP代碼：

復制代碼代碼如下:

<?php
$a = 1;
$b = $a;
$c = $b;
?>

這段代碼首先進行了一次初始化，這將創(chuàng)建一個新的zval，is_ref=0, refcount=1，并將a指向這個zval；之后是兩次非引用賦值，正如前面所說，只要把b和c都指向a的zval即可；最后一行是個引用賦值，需要is_ref為1，但是Zend發(fā)現(xiàn)c指向的zval并不是引用型的，于是為c創(chuàng)建單獨的zval，并同時將d指向該zval。
從本質(zhì)上來說，這也可以看作是一種Copy-On-Write，不僅僅是value，is_ref也是受保護的對象。
整個過程圖示如下：

情況II，看如下PHP代碼：

復制代碼代碼如下:

<?php
$a = 1;
$b = &$a;
$c = &$b;
?>

這段代碼的前三句將把a、b和c指向一個zval，其is_ref=1, refcount=3；第四句是個非引用賦值，通常情況下只需要增加引用計數(shù)即可，然而目標zval屬于引用變量，單純的增加引用計數(shù)顯然是錯誤的， Zend的解決辦法是為d單獨生成一份zval副本。
全過程如下所示：