變量改變時PHP內核做了些什么？
看下面的內容之前先對zval這個結構體做個了解
- typedef struct _zval_struct {
- zvalue_value value;
- zend_uint refcount;
- zend_uchar type;
- zend_uchar is_ref;
- } zval;
zval結構體中共有4個元素，value是一個聯合體，用來真正的存儲zval的值，refcount用來計數該zval被多少個變量使用，type表示zval所存儲的數據類型，is_ref用來標志該zval是否被引用。
引用計數
- <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';首先這句代碼被執行，內核創建一個變量，并分配12字節的內存去存儲字符串'Hello World'和末尾的NULL。 -
$b = $a;接著執行這句代碼，執行這句的時候內核里面發生了什么呢？-
對
$a所指向的zval中的refcount進行加1操作。 -
將變量
$b指向$a所指向的zval。
在內核中大概是這樣的，其中active_symbol_table是當前的變量符號表
- {
- 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);這句代碼執行后，內核會將a對應的zval結構體中的refcount計數減一， b還和原來一樣
寫時復制
- <?php
- $a = 1;
- $b = $a;
- $b += 5;
- ?>
上面這段代碼執行完之后，一般肯定希望$a=1,$b=6,但是如果像引用計數那樣，$a和$b指向相同的zval，修改$b之后$a不是也變了？
這個具體是怎么實現的呢，我們一起來看下：
-
$a = 1;內核創建一個zval，并分配4個字節存儲數字1。 -
$b = $a;這一步和引用計數中的第二步一樣，將$b指向和$a相同的zval，并將zval中的引用計數值refcount加1。 -
$b += 5;關鍵是這一步，這一步驟發生了什么呢，怎么確保修改之后不影響$a。-
其實Zend內核在改變zval之前都會去進行
get_var_and_separete操作，如果recfount>1,就需要分離就創建新的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生新的zval。 -
復制一個和
$b所指向zval一樣的zval。 -
將
$b所指向的zval中的refcount計數減1。 -
初始化生成的新zval，設置refcount=1，is_ref=0。
-
讓
$b指向新生成的zval。 -
對新生成的zval進行操作，這就是寫時復制。
下面看看內核中分離時的主要代碼：
- 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;
- }
-
寫時改變
- <?php
- $a = 1;
- $b = &$a;
- $b += 5;
- ?>
上面這段代碼執行完之后一般希望是：$a == $b == 1。這個又是怎么實現的呢？
-
$a = 1;這一步驟和寫時復制中的***步一樣。 -
$b = &$a;這一步驟內核會將$b指向$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;這一步驟和寫時復制中的第三步驟一樣，但是內核中發生的事情卻不一樣。-
內核看到
$b進行變化的時候，也會執行get_var_and_separate函數，看是否需要分離。 -
如果
(*varval)->is_ref的話也會直接返回$b所指向的zval，不去分離產生新的zval，不管zval的refcount是否>1。 -
這時候再去修改
$b值，$a的值也就改變了，因為他們指向相同的zval。
-
分離的問題
說道現在聰明的你可能已經看出點問題了，如果一個zval結構體既有refcount計數又有is_ref引用這個時候怎么辦？
- <?php
- $a = 1;
- $b = $a;
- $c = &$a;
- ?>
如果出現上面這種情況的時候，如果$a、$b、$c指向同一個zval結構體，進行改變的時候Zend到底去聽誰的？其實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進行寫時改變這種賦值形式(就是引用賦值)的時候，Zend會將等號右邊的變量分離出來一個新的zval，
對這個zval進行初始化，對之前的zval的refcount進行減1操作，讓等號左邊的變量指向這個新的zval，refcount進行加1操作，is_ref=1。看看下面這張圖片
- <?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，試圖單純的進行refcount+1操作的時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
1.《Extending and Embedding PHP》- Chaper 3 - Memory Management.
