PHP 가비지 수집 메커니즘 - 참조 계산에 대한 기본 지식

각 PHP 변수는 "zval"이라는 변수 컨테이너에 존재합니다. zval 변수 컨테이너에는 변수의 유형과 값 외에 2바이트의 추가 정보가 포함되어 있습니다. 첫 번째는 "is_ref"로, 이 변수가 참조 세트에 속하는지 여부를 식별하는 데 사용되는 부울 값입니다. 이 바이트를 통해 PHP 엔진은 일반 변수와 참조 변수를 구별할 수 있습니다. PHP에서는 사용자가 &를 사용하여 사용자 정의 참조를 사용할 수 있으므로 zval 변수 컨테이너에는 메모리 사용을 최적화하는 내부 참조 계산 메커니즘도 있습니다. 두 번째 추가 바이트는 "refcount"이며, 이 zval 변수 컨테이너를 가리키는 변수(기호라고도 함)의 수를 나타내는 데 사용됩니다. 모든 기호는 기호 테이블에 존재하며, 각 기호에는 범위(scope)가 있고, 기본 스크립트(예: 브라우저를 통해 요청된 스크립트)와 각 함수나 메서드에도 범위가 있습니다.

변수에 상수 값이 할당되면 다음 예와 같이 zval 변수 컨테이너가 생성됩니다.

예제 #1 새 zval 컨테이너 만들기

<?php
    $a = "new string";
?>

위 예에서는 현재 범위에 새 변수 a가 생성됩니다. 그리고 문자열 유형과 새 문자열 값의 변수 컨테이너가 생성됩니다. 추가 2바이트 정보에서는 사용자 정의 참조가 생성되지 않으므로 "is_ref"가 기본적으로 FALSE로 설정됩니다. 이 변수 컨테이너를 사용하는 변수가 하나만 있기 때문에 "refcount"는 1로 설정됩니다. "refcount"가 1이면 "is_ref"는 항상 FALSE입니다. Xdebug가 설치되어 있으면 xdebug_debug_zval() 함수를 호출하여 표시할 수 있습니다. "refcount"와 "is_ref"의 값.

예제 #2 zval 정보 표시

<?php
    xdebug_debug_zval(&#39;a&#39;);
?>

위 루틴은 다음을 출력합니다.

a: (refcount=1, is_ref=0)='new string'

한 변수를 다른 변수에 할당하면 참조 수가 늘어납니다(refcount ).

예제 #3 zval에서 refcount 증가

<?php
    $a = "new string";
    $b = $a;
    xdebug_debug_zval( &#39;a&#39; );
?>

위 루틴은 다음을 출력합니다.

a: (refcount=2, is_ref=0)='new string'

이 때 참조 수는 2입니다. , 동일한 A 변수 컨테이너가 변수 a 및 변수 b와 연결되어 있기 때문입니다. PHP는 필요하지 않은 경우 생성된 변수 컨테이너를 복사하지 않습니다. 변수 컨테이너는 "refcount"가 0이 되면 소멸됩니다. 변수 컨테이너와 연관된 변수가 해당 범위를 벗어나거나(예: 함수 실행 종료) 변수에 대해 unset() 함수가 호출되면 "refcount"는 " 다음 예에서 볼 수 있듯이 1만큼 감소합니다.

예 #4 zval에서 참조 횟수 감소

<?php
    $a = "new string";
    $c = $b = $a;
    xdebug_debug_zval( &#39;a&#39; );
    unset( $b, $c );
    xdebug_debug_zval( &#39;a&#39; );
?>

위 루틴은 다음을 출력합니다.

a: (refcount=3, is_ref=0)='new string'
a: (refcount=1, is_ref=0)='new string'

이제 unset($a);을 실행하면 유형과 값을 포함하는 이 변수 ​​컨테이너가 메모리에서 삭제됩니다.

복합 유형

배열 및 객체와 같은 복합 유형을 고려하면 상황이 좀 더 복잡해집니다. 스칼라(스칼라) 유형 값과 달리 배열 및 객체 유형 변수는 해당 멤버 또는 속성을 자체 기호 테이블에 저장합니다. 이는 다음 예제에서는 세 개의 zval 변수 컨테이너를 생성한다는 것을 의미합니다.

예제 #5 zval 배열 생성

<?php
    $a = array( &#39;meaning&#39; => &#39;life&#39;, &#39;number&#39; => 42 );
    xdebug_debug_zval( &#39;a&#39; );
?>

위 루틴의 출력은 다음과 유사합니다.

a: (refcount=1, is_ref=0)=array (
   'meaning' => (refcount=1, is_ref=0)='life',
   'number' => (refcount=1, is_ref=0)=42
)

예제 #6 기존 요소를 배열

<?php
    $a = array( &#39;meaning&#39; => &#39;life&#39;, &#39;number&#39; => 42 );
    $a[&#39;life&#39;] = $a[&#39;meaning&#39;];
    xdebug_debug_zval( &#39;a&#39; );
?>

에서 위 루틴의 출력은

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'
)

과 유사하거나 그래픽으로 다음과 같이 표시됩니다.

위의 xdebug 출력에서 원래 배열 요소와 새로 추가된 배열 요소가 "refcount"라는 동일한 zval 변수 컨테이너에 연결되어 있음을 알 수 있습니다. 2. Xdebug의 출력에서는 두 개의 zval 변수 컨테이너가 'life' 값을 갖는 것으로 표시되지만 실제로는 동일합니다. xdebug_debug_zval() 함수는 이 정보를 표시하지 않지만 메모리 포인터 정보를 표시하여 볼 수 있습니다.

배열의 요소를 삭제하는 것은 범위에서 변수를 삭제하는 것과 비슷합니다. 삭제 후에는 배열의 요소가 위치한 컨테이너의 "refcount" 값이 줄어듭니다. "refcount" ""가 0이면 변수 컨테이너가 메모리에서 삭제됩니다. 설명할 또 다른 예는 다음과 같습니다.

예 #7 배열에서 요소 제거

<?php
    $a = array( &#39;meaning&#39; => &#39;life&#39;, &#39;number&#39; => 42 );
    $a[&#39;life&#39;] = $a[&#39;meaning&#39;];
    unset( $a[&#39;meaning&#39;], $a[&#39;number&#39;] );
    xdebug_debug_zval( &#39;a&#39; );
?>

위 루틴의 출력은 다음과 같습니다.

a: (refcount=1, is_ref=0)=array (
   'life' => (refcount=1, is_ref=0)='life'
)

이제 다음 예제에서 설명하는 것처럼 배열 자체를 이 배열의 요소로 추가하면 상황이 흥미로워집니다. 예제에서는 참조 연산자를 추가했습니다. 그렇지 않으면 PHP가 복사본을 생성합니다.

예제 #8 배열 자체에 배열 요소 추가

<?php
    $a = array( &#39;one&#39; );
    $a[] =& $a;
    xdebug_debug_zval( &#39;a&#39; );
?>

위 루틴의 출력은 다음과 유사합니다.

a: (refcount=2, is_ref=1)=array (
   0 => (refcount=1, is_ref=0)='one',
   1 => (refcount=2, is_ref=1)=...
)

또는 그래픽적으로

배열 변수(a)가 가리키는 변수 컨테이너의 "refcount"와 이 배열의 두 번째 요소(1)가 2임을 알 수 있습니다. 위 출력의 "..."는 재귀 작업이 발생했음을 나타냅니다. 이는 분명히 이 경우 "..."가 원래 배열을 가리킨다는 의미입니다.

이전과 동일하게 변수에 대해 unset을 호출하면 기호가 삭제되고, 가리키는 변수 컨테이너의 참조 수도 1개 줄어듭니다. 따라서 위의 코드를 실행한 후 $a 변수에 대해 unset을 호출하면 $a 변수와 배열 요소 "1"이 가리키는 변수 컨테이너에 대한 참조 수가 "2"에서 "1"로 1씩 감소합니다. . 다음 예는

예 #9 Destroy $a

(refcount=1, is_ref=1)=array (
   0 => (refcount=1, is_ref=0)='one',
   1 => (refcount=1, is_ref=1)=...
)

또는 다음과 같이 그래픽으로 표시됩니다.

정리 문제(Cleanup Problems)

이 구조(즉, 변수 컨테이너)를 가리키는 범위에 더 이상 기호가 없지만 배열 요소 "1 ”는 여전히 배열 자체를 가리키므로 이 컨테이너를 지울 수 없습니다. 그것을 가리키는 다른 기호가 없기 때문에 사용자는 구조를 지울 수 없으며 결과적으로 메모리 누수가 발생합니다. 다행스럽게도 PHP는 요청이 끝나면 이 데이터 구조를 지웁니다. 그러나 PHP가 이를 지우기 전에 메모리 공간을 많이 소모하게 됩니다. 이는 구문 분석 알고리즘을 구현하거나 하위 요소가 해당 상위 요소를 가리키도록 하는 등의 다른 작업을 수행하는 경우 자주 발생합니다. 물론, 동일한 상황이 객체에서도 발생할 수 있습니다. 실제로 객체에서 발생할 가능성이 더 높습니다. 객체는 항상 암시적으로 참조되기 때문입니다.

위의 상황이 한두 번만 발생해도 괜찮지만, 메모리 누수가 수천 번, 심지어 수십만 번 발생한다면 이는 분명 큰 문제입니다. 요청을 거의 종료하지 않는 데몬이나 단위 테스트의 대규모 세트와 같은 장기 실행 스크립트에서는 후자(단위 테스트에서 대규모 스위트에 문제가 있을 것입니다. 참조)에는 2GB의 메모리가 필요하며 평균 테스트 서버는 그렇지 않습니다. 그렇게 큰 메모리 공간을 가지고 있지 않습니다.