使用php7怎么實現(xiàn)垃圾回收機制

這篇文章給大家介紹使用php7怎么實現(xiàn)垃圾回收機制，內(nèi)容非常詳細，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對大家能有所幫助。

zval 的結(jié)構(gòu)

// php 變量對于的c結(jié)構(gòu)體
struct _zval_struct {
    zend_value value;
    union {
       ……
    } u1;
    union {
        ……
    } u2;
};

由于主要講垃圾回收，所以在這里簡單介紹下 u1 u2 聯(lián)合體的功能
u1 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，我認為主要是用于識別變量類型
u2 這里面大多都是輔助字段，變量內(nèi)部功能的實現(xiàn)、提升緩存友好性等等
接下來是我們的主角

zend_value 它也是結(jié)構(gòu)體中內(nèi)嵌的一個聯(lián)合體

typedef union _zend_value {
    zend_long         lval;//整形
    double            dval;//浮點型
    zend_refcounted  *counted;//獲取不同類型的gc頭部
    zend_string      *str;//string字符串
    zend_array       *arr;//數(shù)組
    zend_object      *obj;//對象
    zend_resource    *res;//資源
    zend_reference   *ref;//是否是引用類型
  
    // 忽略下面的結(jié)構(gòu)，與我們討論無關(guān)
    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中就記錄了引用計數(shù)zend_refcounted *counted這個類型，我們的垃圾回收機制也是基于此的。

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;

所有的復(fù)雜類型的定義, 開始的時候都是zend_refcounted_h結(jié)構(gòu), 這個結(jié)構(gòu)里除了引用計數(shù)以外, 還有GC相關(guān)的結(jié)構(gòu). 從而在做GC回收的時候, GC不需要關(guān)心具體類型是什么, 所有的它都可以當做zend_refcounted*結(jié)構(gòu)來處理.
#變量的自動回收

在php中 除了 array和object類型的變量，其余大部分是自動回收
php 普通變量的回收和 該變量的引用次數(shù)有關(guān)。

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');

結(jié)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 當$a =10 的時候 涉及到 php的COW（copy-on-write）機制，$b 會復(fù)制一份原先的 $a ，解除了他們之間的引用關(guān)系，所以a的引用次數(shù)（refcount）減少為1。

然后我們uset($a)之后 a的引用次數(shù)變?yōu)?。這就會被認為是垃圾變量，釋放空間。

再舉一個例子

$a = [1];
$a[1] = &$a;
unset($a);

在 unset($a) 之前 $a 的類型為引用類型

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，就變成這樣

這時候，我們unset操作時refcount 由2變?yōu)?,因為有內(nèi)部引用指向 $a，所以在外部 其所占用的空間并不會被銷毀。

然后我們的外部引用已經(jīng)被中斷了，我們也不能使用它。它就成了一個“孤兒”，在c語言中叫做野指針。在php中叫做循環(huán)引用。內(nèi)存泄漏。想要銷毀變量的話，只能等 php腳本結(jié)束。

循環(huán)引用造成的內(nèi)存泄漏

為了清理這些垃圾，引入了兩個準則

• 如果引用計數(shù)減少到零，所在變量容器將被清除(free)，不屬于垃圾

• 如果一個zval 的引用計數(shù)減少后還大于0，那么它會進入垃圾周期。其次，在一個垃圾周期中，通過檢查引用計數(shù)是否減1，并且檢查哪些變量容器的引用次數(shù)是零，來發(fā)現(xiàn)哪部分是垃圾。

循環(huán)引用基本上只會出現(xiàn)在 數(shù)組和對象中，對象是因為它的本身就是引用

object和array的回收過程

php7的垃圾回收包含兩個部分，一個是垃圾收集器，一個是垃圾回收算法。

垃圾收集器，把剛剛提到的，可能是垃圾的元素收集到回收池中 也就是把變量的 zend_refcount>0的變量 放在回收池中。 當回收池的值達到一定額度了，會進行統(tǒng)一遍歷處理。進行模擬刪除，如果zend_refcount=0那就認為是垃圾，直接刪除它。

遍歷回收池中的每一個變量，根據(jù)每一個變量，再遍歷每一個成員，如果成員還有嵌套的話繼續(xù)遍歷。然后把所有成員的 做模擬的 refcount -1。如果此時外部的變量的 引用次數(shù)為 0 。那么可以視為垃圾，清楚。如果大于0，那么恢復(fù)引用次數(shù)，并從垃圾回收池中取出。

垃圾回收的原理

如果你這個變量不是垃圾，那么它的所有成員變量的引用減一之后，必然不會是總變量的引用為0。

例子

說的比較死，不如舉個例子。剛刷 sf.gg 的時候看到一道關(guān)于 GC 的題，我回答了一波。關(guān)于GC垃圾回收機制

題目如下

//我的回答
1、只要zval.value的refcount減一，然后缺其refcount的值不為0那么它就可能是垃圾，進入垃圾周期。
2、進入垃圾池遍歷所有成員，包括其嵌套的成員，都對其做 refcount-1的操作，看外部的引用是否為0。

那么對于 題主的問題來說，
首先，你要想$a為垃圾，一定要先對 unset($a)操作，那么此時 $a的 refcount = 2
對于$a[0] refcount-1 不影響外部的$a，
$a[1] refcount-1 ，此時 $a的 refount=1
$a[2] refcount-1 ,此時 $a 的 refount=0 
模擬減結(jié)束，那么此變量被當成垃圾回收。

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