php7 가비지 수집 메커니즘에 대해 채팅

PHP7이 칼럼에서는 가비지 수집 메커니즘을 소개합니다

권장(무료): PHP7

기사 디렉토리

• zval 구조
• 원형으로 인한 메모리 누수 참조
• 객체와 배열의 재활용 프로세스
• • 가비지 수집의 원리
  • 예제

PHP GC를 이해할 때 PHP 변수의 기본 구현을 소개할 필요가 있다고 생각합니다.

zval 구조

// php 变量对于的c结构体
struct _zval_struct {
    zend_value value;
    union {
       ……
    } u1;
    union {
        ……
    } u2;
};

주로 가비지 콜렉션에 대해서 이야기하기 때문에 u1 u2 Union
u1 구조가 비교적 복잡해서 주로 사용하는 것 같아요. 변수 유형 식별 u1 结构比较复杂，我认为主要是用于识别变量类型
u2 这里面大多都是辅助字段，变量内部功能的实现、提升缓存友好性等等
接下来是我们的主角

zend_value 它也是结构体中内嵌的一个联合体

typedef union _zend_value {
    zend_long         lval;//整形
    double            dval;//浮点型
    zend_refcounted  *counted;//获取不同类型的gc头部
    zend_string      *str;//string字符串
    zend_array       *arr;//数组
    zend_object      *obj;//对象
    zend_resource    *res;//资源
    zend_reference   *ref;//是否是引用类型
  
    // 忽略下面的结构，与我们讨论无关
    zend_ast_ref     *ast;
    zval             *zv;
    void             *ptr;
    zend_class_entry *ce;
    zend_function    *func;
    struct {
        ZEND_ENDIAN_LOHI(
            uint32_t w1,
            uint32_t w2)
    } ww;
} zend_value;

在 zval的 value中就记录了引用计数zend_refcounted *counted这个类型，我们的垃圾回收机制也是基于此的。

typedef struct _zend_refcounted_h {
    uint32_t         refcount;          /* reference counter 32-bit */
    union {
        struct {
            ZEND_ENDIAN_LOHI_3(
                zend_uchar    type,
                zend_uchar    flags,    /* used for strings & objects */
                uint16_t      gc_info)  /* keeps GC root number (or 0) and color */
        } v;
        uint32_t type_info;
    } u;
} zend_refcounted_h;

所有的复杂类型的定义, 开始的时候都是zend_refcounted_h结构, 这个结构里除了引用计数以外, 还有GC相关的结构. 从而在做GC回收的时候, GC不需要关心具体类型是什么, 所有的它都可以当做zend_refcounted*结构来处理.
#变量的自动回收

在php中 除了 array和object类型的变量，其余大部分是自动回收
php 普通变量的回收和 该变量的引用次数有关。

官方的例子

$a = 1;
$b = $a;
xdebug_debug_zval('a');
$a =10;
xdebug_debug_zval('a');
unset($a);
xdebug_debug_zval('a');

结果

a:
(refcount=2, is_ref=0),int 1
a:
(refcount=1, is_ref=0),int 10
a: no such symbol

可以看到 当$a =10 的时候 涉及到 php的COW（copy-on-write）机制，$b 会复制一份原先的 $a ，解除了他们之间的引用关系，所以a的引用次数（refcount）减少为1。

然后我们uset($a)之后 a的引用次数变为0。这就会被认为是垃圾变量，释放空间。

在举一个例子

$a = [1];
$a[1] = &$a;
unset($a);

在 unset($a) 之前 $a 的类型为引用类型

a:
(refcount=2, is_ref=1),
array (size=2)
  0 => (refcount=1, is_ref=0),int 1
  1 => (refcount=2, is_ref=1),
    &array<p><img src="https://img.php.cn/upload/article/000/000/052/163e22c0271ab639b6a5080b1ccd0d58-0.jpg" alt=""></p><p>unset($a) 之后，就变成这样</p><p><img src="https://img.php.cn/upload/article/000/000/052/163e22c0271ab639b6a5080b1ccd0d58-1.jpg" alt=""></p><p>这时候，我们<code>unset</code>操作时refcount 由2变为1,因为有内部引用指向 $a，所以在外部 其所占用的空间并不会被销毁。</p><p>然后我们的外部引用已经被中断了，我们也不能使用它。它就成了一个“孤儿”，在c语言中叫做野指针。在php中叫做循环引用。内存泄漏。想要销毁变量的话，只能等 php脚本结束。</p><p><strong>循环引用造成的内存泄漏</strong></p><p>为了清理这些垃圾，引入了两个准则</p>

• 如果引用计数减少到零，所在变量容器将被清除(free)，不属于垃圾
• 如果一个zval 的引用计数减少后还大于0，那么它会进入垃圾周期。其次，在一个垃圾周期中，通过检查引用计数是否减1，并且检查哪些变量容器的引用次数是零，来发现哪部分是垃圾。

循环引用基本上只会出现在 数组和对象中，对象是因为它的本身就是引用

object和array的回收过程

php7的垃圾回收包含两个部分，一个是垃圾收集器，一个是垃圾回收算法。

垃圾收集器，把刚刚提到的，可能是垃圾的元素收集到回收池中 也就是把变量的 zend_refcount>0的变量 放在回收池中。 当回收池的值达到一定额度了，会进行统一遍历处理。进行模拟删除，如果zend_refcount=0u2 대부분은 보조 필드, 변수의 내부 기능 구현, 캐시 친화성 향상 등입니다.

다음은 우리의 주인공

zend_value입니다.

//我的回答
1、只要zval.value的refcount减一，然后缺其refcount的值不为0那么它就可能是垃圾，进入垃圾周期。
2、进入垃圾池遍历所有成员，包括其嵌套的成员，都对其做 refcount-1的操作，看外部的引用是否为0。

那么对于 题主的问题来说，
首先，你要想$a为垃圾，一定要先对 unset($a)操作，那么此时 $a的 refcount = 2
对于$a[0] refcount-1 不影响外部的$a，
$a[1] refcount-1 ，此时 $a的 refount=1
$a[2] refcount-1 ,此时 $a 的 refount=0 
模拟减结束，那么此变量被当成垃圾回收。

에 포함된 공용체는 zval 값에 참조 횟수 zend_refcounted *counted 유형을 기록하는 구조체이기도 합니다. rrreee모든 복합 유형 정의는 zend_refcounted_h 구조로 시작합니다. 참조 카운팅 외에도 이 구조에는 GC 관련 구조도 있으므로 GC 재활용을 수행할 때 GC는 신경 쓸 필요가 없습니다. 특정 유형에 대해 모두 zend_refcounted* 구조로 처리할 수 있습니다.

#변수 자동 재활용

PHP에서는 배열 및 를 제외하고 대부분 object 유형의 변수는 자동으로 재활용됩니다 PHP 일반 변수의 재활용은 변수에 대한 참조 수와 관련이 있습니다.

공식 예시

rrreee

Result

rrreee
$a =10가 PHP의 COW(기록 중 복사) 메커니즘과 관련되면 $b가 $a의 원본을 복사하는 것을 볼 수 있습니다. , 이들 사이의 참조 관계가 해제되므로 a의 참조 수(refcount)가 1로 줄어듭니다.

그러면 ($a)를 사용한 후에 a에 대한 참조 횟수는 0이 됩니다. 이는 가비지 변수로 간주되어 공간을 확보합니다. 🎜🎜예를 들어보세요🎜rrreee🎜unset($a) 전의 $a 유형은 참조 유형입니다🎜rrreee🎜🎜🎜unset($a) 그 이후에는 이렇게 됩니다🎜🎜zend_refcount>0가 재활용 풀에 배치됩니다. 재활용 풀의 가치가 일정 금액에 도달하면 균일하게 통과됩니다. 시뮬레이션 삭제를 수행합니다. zend_refcount=0인 경우 가비지로 간주되어 직접 삭제됩니다. 🎜🎜재활용 풀의 모든 변수를 순회한 다음 각 변수를 기반으로 각 멤버를 순회합니다. 멤버가 여전히 중첩되어 있으면 계속해서 순회하세요. 그런 다음 모든 구성원의 시뮬레이션된 참조 횟수를 -1로 설정합니다. 이때 외부변수의 참조카운트가 0인 경우. 그렇다면 그것은 분명히 쓰레기로 간주될 수 있다. 0보다 크면 참조 수가 복원되고 가비지 수집 풀에서 제거됩니다. 🎜🎜🎜가비지 수집의 원리🎜🎜🎜변수가 가비지가 아닌 경우 모든 멤버 변수의 참조가 1만큼 감소한 후 전체 변수의 참조는 확실히 0이 아닙니다. 🎜🎜🎜예🎜🎜🎜말하기가 좀 어려운데 예를 들어보면 어떨까요. 처음 sf.gg를 검색했을 때 GC에 대한 질문을 보고 답변을 드렸습니다. GC 가비지 수집 메커니즘에 관해🎜🎜주제는 다음과 같습니다🎜🎜🎜

//我的回答
1、只要zval.value的refcount减一，然后缺其refcount的值不为0那么它就可能是垃圾，进入垃圾周期。
2、进入垃圾池遍历所有成员，包括其嵌套的成员，都对其做 refcount-1的操作，看外部的引用是否为0。

那么对于 题主的问题来说，
首先，你要想$a为垃圾，一定要先对 unset($a)操作，那么此时 $a的 refcount = 2
对于$a[0] refcount-1 不影响外部的$a，
$a[1] refcount-1 ，此时 $a的 refount=1
$a[2] refcount-1 ,此时 $a 的 refount=0 
模拟减结束，那么此变量被当成垃圾回收。

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