PHP7垃圾回收機制詳解（附GC處理完整流程圖）

垃圾回收：

# 簡稱GC。顧名思義，就是廢物再利用的意思。
在說垃圾回收機制之前，先接觸一下記憶體洩漏。

推薦教學：《PHP7》

記憶體洩漏：

某大神重口味充滿畫面感的形象解釋：

大概意思是申請了一塊地兒拉了會兒屎，拉完後不收拾，那麼那塊兒地就算是糟蹋了，地越用越少，最後一地全是屎。說到底一句，用了記得還。一定程度上說，垃圾回收機制就是用來擦屁股的。

c語言垃圾回收機制：

如果用過C語言，那麼申請記憶體的方式是malloc或是calloc，然後你用完這個記憶體後，一定不要忘了用free函數去釋放掉，這就是手動垃圾回收，通常都是大神用這種方式。

php的自動垃圾回收機制是怎麼樣的呢？

這個問題我們先這麼想，我們都知道php是C語言實現的。你想想如何用C語言實現對一個變數的統計以及釋放。 C語言是如何實現一個變量，從聲明開始到最後沒人用了，就把這個變量所佔的內存給釋放掉（被垃圾回收）。

PHP進行記憶體管理的核心演算法一共兩項：
一是引用計數，二是寫時拷貝

聲明一個PHP變數的時候，C語言在底層產生一個叫做zval的struct（結構體），如下：

zval {
string "a" //变量的名字是a
value zend_value //变量的值，联合体
type string //变量是字符串类型
}

zval struct結構體

（1）保存php $a的變數名稱
（2） php $a的變數類型
（3）php變數$a的zend_value聯合體

如果給變數賦值了，例如“hello world”，那麼C語言就在底層再產生一個叫做zend_value的union（聯合體）

zend_value {
string "hello world" //值的内容
refcount 1 //引用计数
}

zend_value的union（聯合體）

（1）保存php $a的變數的值hello world
（2）記錄php $a變數引用次數

看到zval struct結構體和zend_value，如果面試官問你php變數為什麼能夠保存字串"123"也能保存數字123，你知道該怎麼回答了吧？就答出重點zval中有該變數的型，當是字串123的時候，type就是string，此時value指向「123」；當是整數123的時候，zval的type為int，value為123。

何為引用計數？

程式碼實戰解析php變數參考計數

$a = 'hello,world';
echo xdebug_debug_zval( 'a');//refcount=1
$b = $a;
echo xdebug_debug_zval( 'a'); //$b引用$a,故变量a，refcount=2
$c = $a;
echo xdebug_debug_zval( 'a'); //$c引用$a,故变量a，refcount=3
unset( $c );
echo xdebug_debug_zval( 'a');//删除了$c的引用，故变量a，refcount=2

運行結果：

a:
(refcount=1, is_ref=0)string 'hello, world' (length=11)
a:
(refcount=2, is_ref=0)string 'hello,world' (length=11)
a:
(refcount=3, is_ref= 0)string 'hello,world' (length=11)
a:
(refcount=2, is_ref=0)string 'hello,world' (length=11)

#何為拷貝複製？

$a = 'hello';
$b = $a;//$a赋值给$b的时候，$a的值并没有真的复制了一份
echo xdebug_debug_zval( 'a');//$a的引用计数为2
$a = 'world';//当我们修改$a的值为123的时候，这个时候就不得已进行复制，避免$b的值和$a的一样
echo xdebug_debug_zval( 'a');///$a的引用计数为1

執行結果：

a:
(refcount=2, is_ref=0)string 'hello' (length=5)
a:
(refcount=1, is_ref=0)string 'world' (length=5)

其實，當你把$a賦值給$b的時候，$a的值並沒有真的複製了一份，這樣是對內存的極度不尊重，也是對時間複雜度的極度不尊重，計算機僅僅是將$b指向了$a的值而已，這就叫多快好省。那麼，什麼時候真正的發生複製呢？就是當我們修改$a的值為123的時候，這個時候就不得已進行複製，避免$b的值和$a的一樣。

透過簡單的案例解釋清楚了兩個要點：引用計數和寫入時拷貝。

垃圾回收機制：

當一個zval在被unset的時候、或是從一個函數中運行完畢出來（就是局部變數）的時候等等很多地方，都會產生zval與zend_value發生斷開的行為，這時候zend引擎需要偵測的就是zend_value的refcount是否為0，如果為0，則直接KO free空出內容來。如果zend_value的recount不為0，這個value不能被釋放，但是也不代表這個zend_value是清白的，因為此zend_value依然可能是個垃圾。

（1）當php變數$a的refcount=0時，變數$a就會被垃圾回收
（2）當php變數$a的refcount>0時，變數$ a但也可能被認為是垃圾

什麼樣的情況會導致zend_value的refcount不為0，但是這個zend_value卻是個垃圾呢？

$arr = [ 1 ];
$arr[] = &$arr;
unset( $arr );

这种情况下，zend_value不会能释放，但也不能放过它，不然一定会产生内存泄漏，所以这会儿zend_value会被扔到一个叫做垃圾回收堆中，然后zend引擎会依次对垃圾回收堆中的这些zend_value进行二次检测，检测是不是由于上述两种情况造成的refcount为1但是自身却确实没有人再用了，如果一旦确定是上述两种情况造成的，那么就会将zend_value彻底抹掉释放内存。

垃圾回收发生在什么时候？

有些同学可能有疑问，就是php不是运行一次就销毁了吗，我要gc有何用？并不是的，首先当一次fpm运行完毕后，最后一定还有gc的，这个销毁就是gc；其次是，内存都是即用即释放的，而不是攒着非得到最后，你想想一个典型的场景，你的控制器里的某个方法里用了一个函数，函数需要一个巨大的数组参数，然后函数还需要修改这个巨大的数组参数，你们应该是函数的运行范围里面修改这个数组，所以此时会发生写时拷贝了，当函数运行完毕后，就得赶紧释放掉这块儿内存以供给其他进程使用，而不是非得等到本地fpm request彻底完成后才销毁。

（1）fpm运行完毕后，最后一定会gc的
（2）运行过程中，也会gc的，内存都是即用即释放的，而不是攒着非得到最后gc

GC处理完整流程图

 

以上是PHP7垃圾回收機制詳解（附GC處理完整流程圖）的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！