PHP语法中有两种赋值方式:引用赋值、非引用赋值。
<?php $a = 1; $b = $a; // 非引用赋值 $c = &$b; // 引用赋值
<?php function print_arr($arr){//非引用传递 print_r($arr); } $test_arr = array( 'a' => 'a', 'b' => 'b', 'c' => 'c', ... );//这里一个比较大的数组 print_arr($test_arr);//第一次调用print_arr函数执行输出 print_arr($test_arr);//第二次调用print_arr函数执行输出
实际代码在运行中,并不会产生两个新的变量。因为PHP内核中已经帮助我们进行了优化。
具体如何实现的呢?这里就要讲到本文的要点:Reference counting & Copy-on-Write,正是采用引用计数、写时复制这两个机制得以优化。
在介绍这两个机制前,先了解一个基本知识:PHP中的变量在内核中是如何表示的。
PHP中定义的变量都是以一个zval来表示的,zval的定义在Zend/zend.h中定义:
typedef struct _zval_struct zval; 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; };
<?php $a;//a:refcount=1,is_ref=0, value=NULL; $a = 1; //a:refcount=2,is_ref=0, value=1; $b = $a; //a,b:refcount=3,is_ref=0,value=1; $c = $a; //a,b,c:refcount=4,is_ref=0,value=1; $d = &$c; //a,b:refcount=3,is_ref=0,value=1; c,d:refcount=1, is_ref=1, value=1上面代码的注释,表示当执行这一行后,refcount与is_ref的变化.
Copy on Write
Php变量通过引用计数实现变量共享数据,那如果改变其中一个变量值呢?
当试图写入一个变量时,Zend若发现该变量指向的zval被多个变量共享,则为其复制一份ref_count为1的zval,并递减原zval的refcount,这个过程称为“zval分离”。可见,只有在有写操作发生时zend才进行拷贝操作,因此也叫copy-on-write(写时拷贝)
对于引用型变量,其要求和非引用型相反,引用赋值的变量间必须是捆绑的,修改一个变量就修改了所有捆绑变量。
<?php $a=1; $b=$a;执行过程中的内存结构图:
<?php $a=1; $b=&a;执行过程中的内存结构图:
从上可以看到,无论是引用、非引用,这种直接赋值都不会产生新的变量。
只是当是引用时,is_ref设置为1。当非引用时,is_ref设置为0。
读写复制,就是根据is_ref来进行变量分离的。
当is_ref=1时,是引用变量时,执行“引用下的变量分离”
<?php $a = 1; $b = $a; $c = &$b;执行过程中的内存结构图:
当is_ref=0时,是非引用变量时,执行“非引用下的变量分离”
<?php $a = 1; $b = &$a; $c = $b;执行过程中的内存结构图:
只有真正在需要改变变量的值时,
回头在看(#2)代码,可以看到实际上,并没有产生新的变量,始终是$test_arr的变量在输出。所以,这也是为什么很少看到在PHP中使用引用方式传递变量,却仍然不会有性能问题的原因。
参考文章:http://stblog.baidu-tech.com/?p=1221