PHP記憶體回收機制簡單說明

雖然自己也是PHP的學習者，但之前還真沒怎麼瞭解PHP內部的記憶體回收流程，只是在我們的代碼中用了unset,null,mysql_close,__destruct等等一些函數去釋放對象防止記憶體溢出而已，所以上網GG下，找到了以下一些說明，作下記錄“PHP可以自動進行記憶體管理，清除不再需要的對象。PHP使用了引用計數(reference counting)這種單純的記憶體回收(garbage collection)機制。每個對象都內含一個引用計數器，每個reference串連到對象，計數器加1。當reference離開生存空間或被設為NULL，計數器減1。當某個對象的引用計數器為零時，PHP知道你將不再需要使用這個對象，釋放其所佔的記憶體空間。”

眾所周知, PHP 引擎本身是用 C 寫的,提到 C 不能不提的就是 GC(記憶體回收).通過 PHP 手冊 我們瞭解到, PHP 引擎會自動進行 GC 動作.那麼我們不禁要問,到底它是怎麼回收的, & 引用操作是不是指標, unset() 了一個變數時它是不是真的被回收了呢?這些看似手冊有提及的問題,如果仔細分析會發現,遠沒有那麼簡單泛泛.也許有人會跳出來說:看 PHP 源碼不就知道了.是的,等你通讀了 PHP 源碼後這個問題肯定不在話下了,然本篇要僅從 PHP 本身來分析這些看似平常卻被忽視的小細節,當然了,其中難免水平所限,有所疏漏,熱烈歡迎廣大 phper 來共同討論.

首先咱先看到例子,最簡單不過的執行流程了:
Example 1: gc.php
<?php
error_reporting(E_ALL);
$a = 'I am test.';
$b = & $a;

echo $b ." ";
?>

不用說 % php -f gc.php 輸出結果非常明了:
hy0kl% php -f gc.php
I am test.

好,下一個:
Example 2:
<?php
error_reporting(E_ALL);
$a = 'I am test.';
$b = & $a;

$b = 'I will change?';

echo $a ." ";
echo $b ." ";
?>
執行結果依然很明顯:
hy0kl% php -f gc.php
I will change?
I will change?

君請看:
Example 3:
<?php
error_reporting(E_ALL);
$a = 'I am test.';
$b = & $a;

unset($a);

echo $a ." ";
echo $b ." ";
?>
是不是得想一下下呢?
hy0kl% php -f gc.php
Notice: Undefined variable: a in /usr/local/www/apache22/data/test/gc.php on line 8
I am test.
有點犯迷糊了嗎?

君再看:
Example 4:
<?php
error_reporting(E_ALL);
$a = 'I am test.';
$b = & $a;

unset($b);

echo $a ." ";
echo $b ." ";
?>
其實如果 Example 3 理解了,這個與之異曲同工.
hy0kl% php -f gc.php
I am test.
Notice: Undefined variable: b in /usr/local/www/apache22/data/test/gc.php on line 9

君且看:
Example 5:
<?php
error_reporting(E_ALL);
$a = 'I am test.';
$b = & $a;

$a = null;

echo '$a = '. $a ." ";
echo '$b = '. $b ." ";
?>
猛的第一感覺是什麼樣的?
hy0kl% php -f gc.php
$a =
$b =
沒錯,這就是輸出結果,對 PHP GC 已有深入理解的 phper 不會覺得有什麼奇怪,說實話,當我第一次運行這段代碼時很意外,卻讓我對 PHP GC 有更深刻的理解了.那麼下面與之同工的例子自然好理解了.

Example 6:
<?php
error_reporting(E_ALL);
$a = 'I am test.';
$b = & $a;

$b = null;

echo '$a = '. $a ." ";
echo '$b = '. $b ." ";
?>

OK,如果上面的例子的結果對看官來說無任何細節可言,那您可關閉本視窗了,歡迎有空再來!

下面我們來詳細分析 GC 與引用.
1. 所有例子中,建立了一個變數,這個過程通俗一點講:是在記憶體中開闢了一塊空間,在裡面存放了一個字串 I am test. . PHP 內部有個符號表,用來記錄各塊記憶體引用計數,那麼此時會將這塊記憶體的引用計數 加 1,並且用一個名為 $a 的標籤(變數)指向這塊記憶體,方便依標籤名來操作記憶體.

2. 對變數 $a 進行 & 操作,我的理解是找到 $a 所指向的記憶體,並為 $b 建立同樣的一引用指向,並將存放字串 I am test. 的記憶體塊在符號表中引用計數 加 1.換言之,我們的指令碼執行到這一行的時候,存放字串 I am test. 的那塊記憶體被引用了兩次.這裡要強調的是, & 操作是建立了引用指向,而不是指標, PHP 沒有指標的概念!同時有人提出說類似於 UNIX 的檔案軟連結.可以在一定程度上這麼理解: 存放字元 I am test. 的那塊記憶體是我們的一個真實的檔案,而變數 $a 與 $b 是針對真實檔案建立的軟連結,但它們指向的是同一個真實檔案. So, 我們看到,在 Example 2 中給 $b 賦值的同時, $a 的值也跟著變化了.與通過某一軟鏈操作了檔案類似.

3. 在 Example 3 與 4 中,進行了 unset() 操作.根據實際的執行結果,可以看出: unset() 只是斷開這個變數對它原先指向的記憶體的引用,使變數本身成為沒有定義過Null 參考,所在調用時發出了 Notice ,並且使那塊記憶體在符號表中引用計數 減 1,並沒有影響到其他指向這塊記憶體的變數.換言之,只有當一塊記憶體在符號表中的引用計數為 0 時, PHP 引擎才會將這塊記憶體回收.
PHP 手冊
4.0.0 unset() became an expression. (In PHP 3, unset() would always return 1).
這意味著什麼?
看看下面的代碼與其結果:
<?php
error_reporting(E_ALL);
$a = 'I am test.';
$b = & $a;

unset($a);
unset($a);
unset($a);

echo '$a = '. $a ." ";
echo '$b = '. $b ." ";
?>
hy0kl% php -f gc.php

Notice: Undefined variable: a in /usr/local/www/apache22/data/test/gc.php on line 10
$a =
$b = I am test.
第一次 unset() 的操作已經斷開了指向,所以後繼的操作不會對符號表的任何記憶體的引用記數造成影響了.

4. 通過 Example 5 & 6 可以明確無誤得出: 賦值 null 操作是相當猛的,它會直接將變數所指向的記憶體在符號號中的引用計數置 0, 那這塊記憶體自然被引擎回收了,至於何時被再次利用不得而知,有可能馬上被用作儲存別的資訊,也許再也沒有使用過.但是無論如何,原來所有指向那塊記憶體變數都將無法再操作被回收的記憶體了,任何試圖調用它的變數都將返回 null.

<?php
error_reporting(E_ALL);
$a = 'I am test.';
$b = & $a;

$b = null;

echo '$a = '. $a ." ";
echo '$b = '. $b ." ";

if (null === $a)
{
echo '$a is null.';
} else
{
echo 'The type of $a is unknown.';
}
?>
hy0kl% php -f gc.php
$a =
$b =
$a is null.

綜上所述,充分說明了為什麼我們在看開源產品源碼的時候,常看到一些比較大的臨時變數,或使用完不再調用的重用資訊都會被集中或顯示的賦值為 null 了.它相當於 UNIX 中直接將真實檔案幹掉了,所有指向它的軟連結自然成了空鏈了.