看下面的內(nèi)容之前先對zval這個結(jié)構(gòu)體做個了解


typedef struct _zval_struct { 
    zvalue_value value; 
    zend_uint refcount; 
    zend_uchar type; 
    zend_uchar is_ref; 
} zval; 

zval結(jié)構(gòu)體中共有4個元素，value是一個聯(lián)合體，用來真正的存儲zval的值，refcount用來計(jì)數(shù)該zval被多少個變量使用，type表示zval所存儲的數(shù)據(jù)類型，is_ref用來標(biāo)志該zval是否被引用。

引用計(jì)數(shù)


<php 
    $a = 'Hello World'; 
    $b = $a; 
    unset($a); 
> 

我們一起來剖析下上面這段代碼：

• $a = 'Hello World';首先這句代碼被執(zhí)行，內(nèi)核創(chuàng)建一個變量，并分配12字節(jié)的內(nèi)存去存儲字符串'Hello World'和末尾的NULL。

• $b = $a;接著執(zhí)行這句代碼，執(zhí)行這句的時(shí)候內(nèi)核里面發(fā)生了什么呢？

  • 對$a所指向的zval中的refcount進(jìn)行加1操作。

  • 將變量$b指向$a所指向的zval。
    在內(nèi)核中大概是這樣的，其中active_symbol_table是當(dāng)前的變量符號表


    { 
        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); 
        zend_hash_add(EG(active_symbol_table), "b", sizeof("b"), 
                                            &helloval, sizeof(zval*), NULL); 
    } 

• unset($a);這句代碼執(zhí)行后，內(nèi)核會將a對應(yīng)的zval結(jié)構(gòu)體中的refcount計(jì)數(shù)減一，b還和原來一樣

寫時(shí)復(fù)制

<?php 
    $a = 1; 
    $b = $a; 
    $b += 5; 
?> 

上面這段代碼執(zhí)行完之后，一般肯定希望$a=1,$b=6,但是如果像引用計(jì)數(shù)那樣，$a和$b指向相同的zval，修改$b之后$a不是也變了？
這個具體是怎么實(shí)現(xiàn)的呢，我們一起來看下：

• $a = 1;內(nèi)核創(chuàng)建一個zval，并分配4個字節(jié)存儲數(shù)字1。

• $b = $a;這一步和引用計(jì)數(shù)中的第二步一樣，將$b指向和$a相同的zval，并將zval中的引用計(jì)數(shù)值refcount加1。

• $b += 5;關(guān)鍵是這一步，這一步驟發(fā)生了什么呢，怎么確保修改之后不影響$a。

  • 其實(shí)Zend內(nèi)核在改變zval之前都會去進(jìn)行get_var_and_separete操作，如果recfount>1,就需要分離就創(chuàng)建新的zval返回，否則直接返回變量所指向的zval，下面看看如何分離產(chǎn)生新的zval。

  • 復(fù)制一個和$b所指向zval一樣的zval。

  • 將$b所指向的zval中的refcount計(jì)數(shù)減1。

  • 初始化生成的新zval，設(shè)置refcount=1，is_ref=0。

  • 讓$b指向新生成的zval。

  • 對新生成的zval進(jìn)行操作，這就是寫時(shí)復(fù)制。
    下面看看內(nèi)核中分離時(shí)的主要代碼：


    zval *get_var_and_separate(char *varname, int varname_len TSRMLS_DC) 
    { 
        zval **varval, *varcopy; 
        if (zend_hash_find(EG(active_symbol_table), 
                        varname, varname_len + 1, (void**)&varval) == FAILURE) { 
        /* Variable doesn't actually exist  fail out */ 
        return NULL; 
    } 
    if ((*varval)->is_ref || (*varval)->refcount < 2) { 
        /* varname is the only actual reference, 
        * or it's a full reference to other variables 
        * either way: no separating to be done 
        */ 
        return *varval; 
    } 
    /* Otherwise, make a copy of the zval* value */ 
    MAKE_STD_ZVAL(varcopy); 
    varcopy = *varval; 
    /* Duplicate any allocated structures within the zval* */ 
    zval_copy_ctor(varcopy); 
     
    /* Remove the old version of varname 
    * This will decrease the refcount of varval in the process 
    */ 
    zend_hash_del(EG(active_symbol_table), varname, varname_len + 1); 
     
    /* Initialize the reference count of the 
    * newly created value and attach it to 
    * the varname variable 
    */ 
    varcopy->refcount = 1; 
    varcopy->is_ref = 0; 
    zend_hash_add(EG(active_symbol_table), varname, varname_len + 1, 
                                            &varcopy, sizeof(zval*), NULL); 
    /* Return the new zval* */ 
    return varcopy; 
    } 

寫時(shí)改變

<?php 
    $a = 1; 
    $b = &$a; 
    $b += 5; 
?> 

上面這段代碼執(zhí)行完之后一般希望是：$a == $b == 1。這個又是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？

• $a = 1;這一步驟和寫時(shí)復(fù)制中的***步一樣。

• $b = &$a;這一步驟內(nèi)核會將$b指向$a所指向的zval，將zval中的refcount加1，并將zval中的is_ref置為1。

• $b += 5;這一步驟和寫時(shí)復(fù)制中的第三步驟一樣，但是內(nèi)核中發(fā)生的事情卻不一樣。

  • 內(nèi)核看到$b進(jìn)行變化的時(shí)候，也會執(zhí)行get_var_and_separate函數(shù)，看是否需要分離。

  • 如果(*varval)->is_ref的話也會直接返回$b所指向的zval，不去分離產(chǎn)生新的zval，不管zval的refcount是否>1。

  • 這時(shí)候再去修改$b值，$a的值也就改變了，因?yàn)樗麄冎赶蛳嗤膠val。

分離的問題

說道現(xiàn)在聰明的你可能已經(jīng)看出點(diǎn)問題了，如果一個zval結(jié)構(gòu)體既有refcount計(jì)數(shù)又有is_ref引用這個時(shí)候怎么辦？


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

如果出現(xiàn)上面這種情況的時(shí)候，如果$a、$b、$c指向同一個zval結(jié)構(gòu)體，進(jìn)行改變的時(shí)候Zend到底去聽誰的？其實(shí)這個地方不會指向同一個zval了。
如果對一個is_ref = 0 && refcount >1的zval進(jìn)行寫時(shí)改變這種賦值形式(就是引用賦值)的時(shí)候，Zend會將等號右邊的變量分離出來一個新的zval，
對這個zval進(jìn)行初始化，對之前的zval的refcount進(jìn)行減1操作，讓等號左邊的變量指向這個新的zval，refcount進(jìn)行加1操作，is_ref=1?？纯聪旅孢@張圖片

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

上面這又是另外一種情況，在is_ref = 1的情況下，試圖單純的進(jìn)行refcount+1操作的時(shí)候會分離出來一個新的zval給等號左邊的變量，并初始化他，看看下面這張圖片

參考文獻(xiàn)

1.《Extending and Embedding PHP》- Chaper 3 - Memory Management.