PHP 引用计数器 通俗版解释

概述

  最近看PHP中的引用计数器部分，首先被各种绕晕，然后通过看博客和分析后，总结了一个比较通俗的解释，能帮助自己很好地记忆，也希望能帮助到各位读者。这里分享一遍博文，是比较正统的解释：PHP变量之引用（http://hilojack.sinaapp.com/?p=1392）。 

建议

  研究PHP引用计数器的变化可以通过安装Xdebug扩展来学习，安装后直接调用 xdebug_debug_zval('var') 来看变量 $var的引用计数器情况。

基础知识

   谈引用计数器需要对PHP中变量的存储、引用计数的机制有所了解，引用计数当然是节约内存，在不影响语义正确性的前提下，让多个变量符号共享一个内存值空间（又称为变量容器）。引用计数什么时候发生变化：赋值。 赋值又有两种： 值传递赋值和引用赋值。比较难以理解的是引用赋值。引用计数的另一个作用就是指示什么时候可以共用同一空间，什么时候必须进行变量分离（另开辟空间）。

通俗解释

   为了便于理解和记忆，本人对赋值中的各种情景给以通俗的解释，不要与现实情况对号入座，。

   & 号是结合，可以相当于结婚，但是PHP中允许多个人一起结婚（即一夫多妻制或一妻多夫制），这个比较变态。 注意结婚必须同居，分居是不行的。除了结婚外还有一种形态叫 合租。合租也是同居，但是没有任何关系，允许多人合租，这个是合情合理的。当然还有一种情况是独居，这个比较容易理解。以下面的例子说明赋值语句与这三种状态对应关系：

情景一：

$a = "a";  // $a 独居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = $a;   // $a 与 $b 合租， is_ref = 0, refcount = 2;

情景二：

$a = "a"; // $a 独居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = &$a; // $a 与 $b 结婚， is_ref = 1, refcount = 2;

上面可以看出， is_ref可以理解为结婚证，=1 表示两个和多个变量是结婚关系， =0没有结婚（可以合租或同居），refcount表示了多少个变量住在一起了，=1表示独居，>1表示多人同居（记住，结婚必须同居，但同居未必是结婚关系）。

下面开始分析赋值时的变量变化关系：

情景一：

$a = "a";  // $a 独居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = $a;   // $a 与 $b 合租， is_ref = 0, refcount = 2;


$va = "b"; // $va 独居， is_ref = 0, refcount = 1;
$vb = $va; // $va 和 $vb 合租， is_ref = 0, refcount = 2;


$a = $va;  // $a是单身，$va也是单身，因此 $a 搬去与 $va 同居，现在$a,$va,$vb三人同居
赋值后： 
$a: is_ref = 0, refcount = 3, string = "xyz"
$b: is_ref = 0, refcount = 1, string = "qwe"
$va: is_ref = 0, refcount = 3, string "xyz"
$vb: is_ref = 0, refcount = 3, string "xyz"

情景二：

$a = "a";  // $a 独居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = &$a;   // $a 与 $b 结婚， is_ref = 1, refcount = 2;


$va = "b"; // $va 独居， is_ref = 0, refcount = 1;
$vb = $va; // $va 和 $vb 合租， is_ref = 0, refcount = 2;


$a = $va;  // $a是已婚， $a 不能随便单独搬出去，赋值会使$va的值拷贝给$a，其他关系不变
$a: is_ref = 1, refcount = 2, string = "xyz"
$b: is_ref = 1, refcount = 2, string = "xyz"
$va: is_ref = 0, refcount = 2, string "xyz"
$vb: is_ref = 0, refcount = 2, string "xyz"

情景三：

$a = "a";  // $a 独居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = &$a;   // $a 与 $b 结婚， is_ref = 1, refcount = 2;


$va = "b"; // $va 独居， is_ref = 0, refcount = 1;
$vb = &$va; // $va 和 $vb 结婚， is_ref = 1, refcount = 2;


$a = $va;  // $a是已婚， 与情景二相同，值拷贝，关系不变
赋值后：
$a: is_ref = 1, refcount = 2, string = "xyz"
$b: is_ref = 1, refcount = 2, string = "xyz"
$va: is_ref = 1, refcount = 2, string "xyz"
$vb: is_ref = 1, refcount = 2, string "xyz"

情景四：

$a = "qwe";  // $a 独居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = $a;   // $a 与 $b 同居， is_ref = 0, refcount = 2;

$va = "xyz"; // $va 独居， is_ref = 0, refcount = 1;
$vb = &$va; // $va 和 $vb 结婚， is_ref = 1, refcount = 2;

$a = $va;  // $a 想与 $va同居（而非结婚），但是$va已婚的，因此 $a只能从$b那里搬出来，重新分配个房子，值与$va一样（术语叫：变量分离）；$va和$vb关系不变

赋值后： 
$a: is_ref = 0, refcount = 1, string = "xyz"
$b: is_ref = 0, refcount = 1, string = "qwe"
$va: is_ref = 1, refcount = 2, string "xyz"
$vb: is_ref = 1, refcount = 2, string "xyz"

情景五：

$a = "qwe";  // $a 独居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = $a;   // $a 与 $b 同居， is_ref = 0, refcount = 2;

$va = "xyz"; // $va 独居， is_ref = 0, refcount = 1;
$vb = $va; // $va 和 $vb 同居， is_ref = 0, refcount = 2;

$a = &$va;  // $a 想与 $va结婚，现在$a 和 $va 都是单身但是都有室友了，因此他们各自从原来的地方搬出来，然后分个新房子，值与$va原来的一样

赋值后： 
$a: is_ref = 1, refcount = 2, string = "xyz"
$b: is_ref = 0, refcount = 1, string = "qwe"
$va: is_ref = 1, refcount = 2, string "xyz"
$vb: is_ref = 0, refcount = 1, string "xyz"

情景六：

$a = "qwe";  // $a 独居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = $a;   // $a 与 $b 同居， is_ref = 0, refcount = 2;

$va = "xyz"; // $va 独居， is_ref = 0, refcount = 1;
$vb = &$va; // $va 和 $vb 结婚， is_ref = 1, refcount = 2;

$a = &$va;  // $a 想与 $va 结婚，但是 $va 是已婚的，而 $a 是单身，因此 $a 搬过去和 $va 住，$va 现在有两个配偶：$vb 和 $a

赋值后： 
$a: is_ref = 1, refcount = 3, string = "xyz"
$b: is_ref = 0, refcount = 1, string = "qwe"
$va: is_ref = 1, refcount = 3, string "xyz"
$vb: is_ref = 1, refcount = 3, string "xyz"

情景七：

$a = "qwe";  // $a 独居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = &$a;   // $a 与 $b 结婚， is_ref = 1, refcount = 2;

$va = "xyz"; // $va 独居， is_ref = 0, refcount = 1;
$vb = $va; // $va 和 $vb 同居， is_ref = 0, refcount = 2;

$a = &$va;  // $a 想与 $va 结婚，但是 $a 是已婚的，$va 是单身， 解决办法是 $a 离婚后和 $va 结婚，同时 $va 从与 $vb合租的地方搬出来

赋值后： 
$a: is_ref = 1, refcount = 2, string = "xyz"
$b: is_ref = 0, refcount = 1, string = "qwe"
$va: is_ref = 1, refcount = 2, string "xyz"
$vb: is_ref = 0, refcount = 1, string "xyz"

情景八：

$a = "qwe";  // $a 独居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = &$a;   // $a 与 $b 结婚， is_ref = 1, refcount = 2;

$va = "xyz"; // $va 独居， is_ref = 0, refcount = 1;
$vb = &$va; // $va 和 $vb 结婚， is_ref = 1, refcount = 2;

$a = &$va;  // $a 想与 $va 结婚，但是 $a和$va都是已婚的，谁离婚？$a!，因为是$a主动想和$va结婚，
// $a 离婚后$va住一起，$va 现在有两个配偶：$vb 和 $a

赋值后： 
$a: is_ref = 1, refcount = 3, string = "xyz"
$b: is_ref = 0, refcount = 1, string = "qwe"
$va: is_ref = 1, refcount = 3, string "xyz"
$vb: is_ref = 1, refcount = 3, string "xyz"

以上分析了简单变量赋值的各种情形，不包括自引用的情况。概况来讲：

简单赋值 就是同居，需考察等号左侧变量的is_ref（即是否已婚），若 is_ref = 1，则值拷贝，否则考虑左侧便令，能否在不另外分配内存的情形下，与右侧变量共用同一存储空间（同居），此时要考察右侧是否是已婚，若是，则不能同居，变量分离，若右侧变量也是单身，则直接共用同一内存，所有同居者都遵循 COW（写时拷贝）的原则。

引用赋值 就是结合， 需先考察右侧变量的引用情况， 若 is_ref = 1，则直接 refcount ++， 出现多人结合的情况， 若右侧是非引用的(is_ref = 0)，那还需考察右侧是否是独居，若是独居，则 左右两个变量共用右侧变量空间，否则右侧变量从原来的地方分离出来和左侧开辟新空间。 只要是引用赋值，那么左侧变量总是要与之前结合的或共用的变量进行分离。