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    php7如何实现垃圾回收机制

    醉折花枝作酒筹醉折花枝作酒筹2021-05-24 09:39:11转载164
    本篇文章给大家介绍一下php7实现垃圾回收机制的方法。有一定的参考价值,有需要的朋友可以参考一下,希望对大家有所帮助。

    在了解我们 php GC 时,我觉得我有必要介绍一下们的 php 的变量在底层的实现。

    zval 的结构

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

    由于主要讲垃圾回收,所以在这里简单介绍下 u1 u2 联合体的功能
    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。

    再举一个例子

    $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<

    unset($a) 之后,就变成这样

    这时候,我们unset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。

    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。

    循环引用造成的内存泄漏

    为了清理这些垃圾,引入了两个准则

    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=0那就认为是垃圾,直接删除它。

    遍历回收池中的每一个变量,根据每一个变量,再遍历每一个成员,如果成员还有嵌套的话继续遍历。然后把所有成员的 做模拟的 refcount -1。如果此时外部的变量的 引用次数为 0 。那么可以视为垃圾,清楚。如果大于0,那么恢复引用次数,并从垃圾回收池中取出。

    垃圾回收的原理

    如果你这个变量不是垃圾,那么它的所有成员变量的引用减一之后,必然不会是总变量的引用为0。

    例子

    说的比较死,不如举个例子。刚刷 sf.gg 的时候看到一道关于 GC 的题,我回答了一波。关于GC垃圾回收机制

    题目如下
    题目

    //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。

    推荐学习:php视频教程

    以上就是php7如何实现垃圾回收机制的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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