《PHP實戰：深入理解PHP內核(一)》要點：
本文介紹了PHP實戰：深入理解PHP內核(一)，希望對您有用。如果有疑問，可以聯系我們。

PHP作為一門簡單而強大的語言,能夠提供很多Web適用的語言特性.從實踐動身,繼弱類型變量原理探究后,本文繼續帶領大家深入理解php內核.PHP實戰

?最近,和一個網友交流的時候,給我提了一個非常奇怪的問題.那就是,在一個運算中,加了一個引用之后,發現性能慢了一萬倍.在我的腦海里面,引用是一個非常容易出錯的問題,特別是PHP里面的引用,有非常多的陷阱.因為,以前專門研究過這一塊PHP的源代碼,所以,我可以比擬清晰的解析引用到底是怎么一回事,希望,讀了我這篇文章,能徹底理解這個問題.如果,有任何疑問,或者有一些你想了解的問題,可以給我留言.PHP實戰

先來看一段代碼:PHP實戰

class RefferTest
{
 private $data;
 private $testKey;
 function __construct()
 {
  $key = "hello";
  $this->data[$key] = range(0, 10000);
  $this->testKey = $key;
 }
 function reffer($key)
 {
  $reffer = &$this->data[$key];
  return count($reffer);
 }
 function noreffer($key)
 {
  return count($this->data[$key]);
 }
 function test()
 {
  $t1 = microtime(true);
  for ($i = 0; $i < 5000; $i++)
  {
   $this->reffer($this->testKey);
  }
  $t2 = microtime(true) - $t1;
  var_dump("reffer: " . round($t2, 4));
  $t1 = microtime(true);
  for ($i = 0; $i < 5000; $i++)
  {
   $this->noreffer($this->testKey);
  }
  $t2 = microtime(true) - $t1;
  var_dump("noreffer: " . round($t2, 4));
 }
}
$test = new RefferTest();
$test->test();

?如果你完這個代碼,能說出,為了reffer 和 noreffer會差一萬倍的性能,那下面的也就沒有需要往下看了.這篇博客針對的是,PHP的新手.你可以運行一下這個代碼試試看,的確差了一萬倍.當然,那個網友遇到的問題的代碼要比上面的復雜,上面的代碼是我為了說明問題,特意簡化的.或許你已經從代碼里面看出問題了,但是,至于為什么會這樣.我想,還是有需要分析一下.這樣,以后,在使用PHP的時候,才不會犯相同的錯誤.PHP實戰

PHP為了減少復制,采用了一種copy on writer的機制.我想,這是一種非常常見的機制,你也一定聽說過.好比,gcc 的 stl string 的實現,就是采用這樣的機制,字符串賦值,不是真正的復制,而且,在修改的時候才會進行復制.我們先來舉個最簡單的例子：PHP實戰

 $a = str_repeat("", );
  $b = $a;
  $a[] = "";

$a 是一個非常大的字符串,如果 $b = $a 的時候,進行復制,那要耗費很多內存 和 cpu,這樣非常的不劃算,萬一,下面的代碼并不修改$a 和 $b 那復制根本沒有必要.當然,$a 在后面又被修改了,這個時候,必須進行復制了,否則就不符合邏輯了.但是,現在問題來了,怎么知道,$a 在修改的時候,要進行復制呢,必須要有這樣一個標記.辦法就是采用引用計數.引用計數還被用來進行內存的管理.PHP實戰

基本的流程是這樣的：PHP實戰

1: 創建一個變量,可以保留 10000 個 0 的這樣一個字符串.PHP實戰

2: 創立一個變量符號 a ,這個變量符號引用 這個變量.注意,變量符號 和 變量不是一回事情,這兩者是分離的.PHP實戰

如果從C語言的角度來說,PHP大概完成這樣一件事情：PHP實戰

  char *varname = "a";
  size_t varname_len = strlen(varname);
  zend_hash_add(EG(active_symbol_table), varname, varname_len + , &var, sizeof(zval*), NULL);

active_symbol_table 是PHP的一個符號表,所有能拜訪到的變量都在這個里面,他是一個哈希表.var 這個變量,保存了 10000 個 0 這個字符串.而且是zval的結構,zval的結構如下：PHP實戰

typedef struct _zval_struct {
 zvalue_value value;
 zend_uint refcount;
 zend_uchar type;
 zend_uchar is_ref;
} zval;
typedef union _zvalue_value {
 long lval;
 double dval;
 struct {
  char *val;
  int len;
 } str;
 HashTable *ht;
 zend_object_value obj;
} zvalue_value;

?zvalue_value 是一個聯合,可以保留 long, double, 字符串,哈希表(PHP Array),還有就是 對象.也就是所有的PHP的類型. zval 其實 就是 對 zvalue_value ,加入了類型type 和 引用is_ref,引用計數refcount三個功能.這就是PHP中的普通變量.要是用PHP做比較大型的東西,就會發現,內存占用非常厲害.就是因為,他一個變量 不是 傳統C語言的那個變量了,它加了很多東西.PHP實戰

好了,第一句完成了,下面是第二句.第二句很簡單,會產生一個新的變量符號b,把他參加 active_symbol_table ,但是不會增加新的一個變量,而只是,refcount++.賦值就完成了.如圖：PHP實戰

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首先我們要注意的是,a ,b 只是一個符號,他是active_symbol_table 表里面的一個key,都有一個指針指向一個zval,所以,a 和b 在 C語言層面上是完全一致的.我們就得出PHP變量第必定律：PHP實戰

PHP變量第一定律：如果兩個變量指向同一個zval,那么這兩個變量是無差別的.也就是說,任何對a 的操作 相對b 都是對稱的.這里的對稱,是這樣理解的.就是鏡子中的你,而不是等同.好比,對 a 進行 賦值,a 就會產生 copy.同樣的,如果對b進行賦值,也會進行相同的操作,那就是b產生一個copy.也就是說,a 和b的行為是一樣的.PHP實戰

第三句,當writer發生的時候,PHP會判斷一下refcount 是否大于2,如果大于2,那么就復制一下zval,然后,把本來那個zval refcount--.這就是copy on writer 的全部了,你一定覺得,這一切你都是非常的熟悉,你都懂.PHP實戰

但是,PHP不僅僅是copy on writer 這樣簡單,它還有一個引用的問題.引入引用的概念,這樣,問題就變的有些復雜了.因為,引用這個標記,意思就是說,writer 的時候,你也不需要復制.這樣,會修改本來的那個變量.從我們在學校里面以前經常學習的哲學上來說,這是一對矛盾.他們是對立的,又是統一的,各有各的用處.所謂,存在的就是合理的.PHP實戰

好,下面我們來看看這對矛盾,我們只考慮兩種組合的情況.多種組合都是類似的.兩種組合的話,便是賦值在前,引用在后.PHP實戰

或者? 引用在前,賦值在后.我們會分別討論,先來看：便是賦值在前,引用在后的情況.
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  $a = ;
   $b = $a;
   $c = &$a;

$b = $a, 是copy on writer 行為的 賦值.而 $c 和 $a 是引用賦值.我們假設在上面這樣的情況下,我們可以用一個zval表示,也就是不必要復制,那么情況是這樣的：PHP實戰

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根據我們的PHP變量第必定律,那,就是說,a,b,c的操作是對稱的,但是非常明顯,對 b 操作要產生復制行為,而對a操作不會產生復制,操作行為不相同,和第必定律矛盾.也就是說,要使得上面的操作沒有矛盾,必須,進行分離.分離的原則就是,誰制造矛盾,誰復制.顯然是 第三句話,$c = &$a; 在制造矛盾.所以,內部變量的復制過程如下圖：PHP實戰

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上面情況是賦值在前,引用在后的情況.還有一種情況是,引用在前賦值在后：PHP實戰

 $a = ;
   $b = &$a;
   $c = $a;

依照PHP變量的第一定律,a,b,c 必須進行分離,才能保證定律的正確.可以發現,b 和 a 明顯是一伙人,就是說,b 和 a 的操作是對稱的,他們可以指向同一個zval ,而c 的行為和 a,b 不一樣,改變c 需要進行復制.看到這里,我想,如果你看懂了的話,為什么剛開始,貼出來的那段代碼的,那個兩個count差異如此之大,你也應該明白了.當我和那個網友討論的時候,它最后說,那這樣的話,PHP設計的不好,我完全可以,$c先不進行復制,等c被write 了,再進行復制.看來要說懂一個東西,還是一件很難的事情,好好想想那個PHP第一定律吧.你可以假設不進行分離,c指向同一個zval,所以,c 和 a,b的行為是一樣的,是is_ref = 1,所以,c 不會進行復制.最后一種內部執行情況可以用下圖表示：PHP實戰

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我以前也進行搞混這個引用,現在,你可以用那個第必定律來分析所有的情況了.PHP內核分析的文章,以后我還會寫一些,如果你想深入了解PHP的某些方面,可以給我留言.PHP實戰

最后再彌補一點,也是一個隱性的錯誤.PHP實戰

function count_bigarray()
{
 global $bigarray;
 return count($bigarray);
}

這里,沒有顯示的引用,但是這里暗藏了一個引用.PHP會自動創建一個引用全局變量 $bigarray 的代碼,如果你在這里使用count,那么這個效率會非常的慢.最好直接通過$GLOBAL 數組進行引用.PHP實戰

下面文章將給大家介紹深入理解php內核二之SAPI探究,希望大家繼續存眷哦.PHP實戰

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