引用計(jì)數(shù)基本知識(shí)
每個(gè)php變量存在一個(gè)叫"zval"的變量容器中。一個(gè)zval變量容器，除了包含變量的類型和值，還包括兩個(gè)字節(jié)的額外信息。第一個(gè)是"is_ref"，是個(gè)bool值，用來(lái)標(biāo)識(shí)這個(gè)變量是否是屬于引用集合(reference set)。通過(guò)這個(gè)字節(jié)，php引擎才能把普通變量和引用變量區(qū)分開(kāi)來(lái)，由于php允許用戶通過(guò)使用&來(lái)使用自定義引用，zval變量容器中還有一個(gè)內(nèi)部引用計(jì)數(shù)機(jī)制，來(lái)優(yōu)化內(nèi)存使用。第二個(gè)額外字節(jié)是"refcount"，用以表示指向這個(gè)zval變量容器的變量(也稱符號(hào)即symbol)個(gè)數(shù)。所有的符號(hào)存在一個(gè)符號(hào)表中，其中每個(gè)符號(hào)都有作用域(scope)，那些主腳本(比如：通過(guò)瀏覽器請(qǐng)求的的腳本)和每個(gè)函數(shù)或者方法也都有作用域。
當(dāng)一個(gè)變量被賦常量值時(shí)，就會(huì)生成一個(gè)zval變量容器，如下例這樣：
示例 #1 生成一個(gè)新的zval容器
<?php
$a = "new string";
?>
在上例中，新的變量a，是在當(dāng)前作用域中生成的。并且生成了類型為 string 和值為new string的變量容器。在額外的兩個(gè)字節(jié)信息中，"is_ref"被默認(rèn)設(shè)置為 false，因?yàn)闆](méi)有任何自定義的引用生成。"refcount" 被設(shè)定為 1，因?yàn)檫@里只有一個(gè)變量使用這個(gè)變量容器. 注意到當(dāng)"refcount"的值是1時(shí)，"is_ref"的值總是false. 如果你已經(jīng)安裝了? Xdebug，你能通過(guò)調(diào)用函數(shù) xdebug_debug_zval()顯示"refcount"和"is_ref"的值。
示例 #2 顯示zval信息
<?php
xdebug_debug_zval('a');
?>
以上例程會(huì)輸出：
a: (refcount=1, is_ref=0)='new string'
把一個(gè)變量賦值給另一變量將增加引用次數(shù)(refcount).
示例 #3 增加一個(gè)zval的引用計(jì)數(shù)
<?php
$a = "new string";
$b = $a;
xdebug_debug_zval( 'a' );
?>
以上例程會(huì)輸出：
a: (refcount=2, is_ref=0)='new string'
這時(shí)，引用次數(shù)是2，因?yàn)橥粋€(gè)變量容器被變量 a 和變量 b關(guān)聯(lián).當(dāng)沒(méi)必要時(shí)，php不會(huì)去復(fù)制已生成的變量容器。變量容器在”refcount“變成0時(shí)就被銷毀. 當(dāng)任何關(guān)聯(lián)到某個(gè)變量容器的變量離開(kāi)它的作用域(比如：函數(shù)執(zhí)行結(jié)束)，或者對(duì)變量調(diào)用了函數(shù) unset()時(shí)，”refcount“就會(huì)減1，下面的例子就能說(shuō)明:
示例 #4 減少引用計(jì)數(shù)
<?php
$a = "new string";
$c = $b = $a;
xdebug_debug_zval( 'a' );
unset( $b, $c );
xdebug_debug_zval( 'a' );
?>
以上例程會(huì)輸出：
a: (refcount=3, is_ref=0)='new string' a: (refcount=1, is_ref=0)='new string'
如果我們現(xiàn)在執(zhí)行 unset($a);，包含類型和值的這個(gè)變量容器就會(huì)從內(nèi)存中刪除。
復(fù)合類型(Compound Types)
當(dāng)考慮像 array和object這樣的復(fù)合類型時(shí)，事情就稍微有點(diǎn)復(fù)雜. 與 標(biāo)量(scalar)類型的值不同，array和 object類型的變量把它們的成員或?qū)傩源嬖谧约旱姆?hào)表中。這意味著下面的例子將生成三個(gè)zval變量容器。
示例 #5 Creating a array zval
<?php
$a = array( 'meaning' => 'life', 'number' => 42 );
xdebug_debug_zval( 'a' );
?>
以上例程的輸出類似于：
a: (refcount=1, is_ref=0)=array ( 'meaning' => (refcount=1, is_ref=0)='life', 'number' => (refcount=1, is_ref=0)=42 )
圖示:
這三個(gè)zval變量容器是: a，meaning和 number。增加和減少”refcount”的規(guī)則和上面提到的一樣. 下面, 我們?cè)跀?shù)組中再添加一個(gè)元素,并且把它的值設(shè)為數(shù)組中已存在元素的值:
示例 #6 添加一個(gè)已經(jīng)存在的元素到數(shù)組中
<?php
$a = array( 'meaning' => 'life', 'number' => 42 );
$a['life'] = $a['meaning'];
xdebug_debug_zval( 'a' );
?>
以上例程的輸出類似于：
a: (refcount=1, is_ref=0)=array ( 'meaning' => (refcount=2, is_ref=0)='life', 'number' => (refcount=1, is_ref=0)=42, 'life' => (refcount=2, is_ref=0)='life' )
圖示：
從以上的xdebug輸出信息，我們看到原有的數(shù)組元素和新添加的數(shù)組元素關(guān)聯(lián)到同一個(gè)"refcount"2的zval變量容器. 盡管 Xdebug的輸出顯示兩個(gè)值為'life'的 zval 變量容器，其實(shí)是同一個(gè)。 函數(shù)xdebug_debug_zval()不顯示這個(gè)信息，但是你能通過(guò)顯示內(nèi)存指針信息來(lái)看到。
刪除數(shù)組中的一個(gè)元素，就是類似于從作用域中刪除一個(gè)變量. 刪除后,數(shù)組中的這個(gè)元素所在的容器的“refcount”值減少，同樣，當(dāng)“refcount”為0時(shí)，這個(gè)變量容器就從內(nèi)存中被刪除，下面又一個(gè)例子可以說(shuō)明：
示例 #7 從數(shù)組中刪除一個(gè)元素
<?php
$a = array( 'meaning' => 'life', 'number' => 42 );
$a['life'] = $a['meaning'];
unset( $a['meaning'], $a['number'] );
xdebug_debug_zval( 'a' );
?>
以上例程的輸出類似于：
a: (refcount=1, is_ref=0)=array ( 'life' => (refcount=1, is_ref=0)='life' )
現(xiàn)在，當(dāng)我們添加一個(gè)數(shù)組本身作為這個(gè)數(shù)組的元素時(shí)，事情就變得有趣，下個(gè)例子將說(shuō)明這個(gè)。例中我們加入了引用操作符，否則php將生成一個(gè)復(fù)制。
示例 #8 把數(shù)組作為一個(gè)元素添加到自己
<?php
$a = array( 'one' );
$a[] =& $a;
xdebug_debug_zval( 'a' );
?>
以上例程的輸出類似于：
a: (refcount=2, is_ref=1)=array ( 0 => (refcount=1, is_ref=0)='one', 1 => (refcount=2, is_ref=1)=... )
圖示：
能看到數(shù)組變量 (a) 同時(shí)也是這個(gè)數(shù)組的第二個(gè)元素(1) 指向的變量容器中“refcount”為 2。上面的輸出結(jié)果中的"..."說(shuō)明發(fā)生了遞歸操作, 顯然在這種情況下意味著"..."指向原始數(shù)組。
跟剛剛一樣，對(duì)一個(gè)變量調(diào)用unset，將刪除這個(gè)符號(hào)，且它指向的變量容器中的引用次數(shù)也減1。所以，如果我們?cè)趫?zhí)行完上面的代碼后，對(duì)變量$a調(diào)用unset, 那么變量 $a 和數(shù)組元素 "1" 所指向的變量容器的引用次數(shù)減1, 從"2"變成"1". 下例可以說(shuō)明:
示例 #9 Unsetting $a
(refcount=1, is_ref=1)=array ( 0 => (refcount=1, is_ref=0)='one', 1 => (refcount=1, is_ref=1)=... )
圖示：
清理變量容器的問(wèn)題(Cleanup Problems)
盡管不再有某個(gè)作用域中的任何符號(hào)指向這個(gè)結(jié)構(gòu)(就是變量容器)，由于數(shù)組元素“1”仍然指向數(shù)組本身，所以這個(gè)容器不能被清除 。因?yàn)闆](méi)有另外的符號(hào)指向它，用戶沒(méi)有辦法清除這個(gè)結(jié)構(gòu)，結(jié)果就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。慶幸的是，php將在腳本執(zhí)行結(jié)束時(shí)清除這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但是在php清除之前，將耗費(fèi)不少內(nèi)存。如果你要實(shí)現(xiàn)分析算法，或者要做其他像一個(gè)子元素指向它的父元素這樣的事情，這種情況就會(huì)經(jīng)常發(fā)生。當(dāng)然，同樣的情況也會(huì)發(fā)生在對(duì)象上，實(shí)際上對(duì)象更有可能出現(xiàn)這種情況，因?yàn)閷?duì)象總是隱式的被引用。
如果上面的情況發(fā)生僅僅一兩次倒沒(méi)什么，但是如果出現(xiàn)幾千次，甚至幾十萬(wàn)次的內(nèi)存泄漏，這顯然是個(gè)大問(wèn)題。這樣的問(wèn)題往往發(fā)生在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的腳本中，比如請(qǐng)求基本上不會(huì)結(jié)束的守護(hù)進(jìn)程(deamons)或者單元測(cè)試中的大的套件(sets)中。后者的例子：在給巨大的eZ(一個(gè)知名的PHP Library) 組件庫(kù)的模板組件做單元測(cè)試時(shí)，就可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。有時(shí)測(cè)試可能需要耗用2GB的內(nèi)存，而測(cè)試服務(wù)器很可能沒(méi)有這么大的內(nèi)存。