对PHP内核的深刻理解(一)

作为一种简单而强大的语言，PHP可以提供许多适合Web的语言特性。本文从实践出发，遵循弱类型变量原理的探索，继续带领人们深入理解php内核。

最近在和网友交流的时候，被问到一个很奇怪的问题。也就是在一次操作中，添加一个引用后，发现性能慢了一万倍。在我看来，引用是一个非常容易出错的问题，尤其是在PHP中，那里有很多陷阱。因为我之前专门研究过这段PHP的源代码，所以能很清楚的分析出引用是怎么一回事。希望看完这篇文章，能彻底了解这个问题。如果你有任何问题或一些你想知道的问题，请给我留言。

我们先来看一段代码：

类RefferTest { private $ dataprivate $ testKeyfunction _ _ construct(){ $ key=' hello '；$this-data[$key]=范围(0，10000)；$ this-TestKey=$ key；} function reffer($ key){ $ reffer=$ this-data[$ key]；返回计数($ ref fer)；} function no refer($ key){ return count($ this-data[$ key])；}函数测试(){ $ t1=micro time(true)；for($ I=0；$ i 5000$ I){ $ this-ref fer($ this-TestKey)；} $t2=微时间(真)-$ t1；var_dump('reffer: '。round($t2，4))；$t1=微时间(真)；for($ I=0；$ i 5000$ I){ $ this-no refer($ this-TestKey)；} $t2=微时间(真)-$ t1；var _ dump(' norefffer : '。round($t2，4))；} } $ test=new RefferTest()；$ test-test()；如果你写完这段代码，可以说reffer和noreffer的性能会差一万倍，那就没必要往下看了。本博客面向PHP初学者。您可以运行此代码并尝试它。比这糟糕一万倍。当然，网友遇到的问题的代码比上面的代码复杂，我特意简化了一下来说明问题。你可能在代码中看到了问题，但至于为什么。我觉得有必要分析一下。这样，以后在使用PHP的时候，就不会再犯同样的错误了。

为了减少复制，PHP采用了一种在writer上复制的机制。我觉得这是一个很常见的机制，你一定听说过。比如gcc的stl字符串的实现就采用了这样一种机制，字符串的赋值并不是真的复制，只有修改了才会复制。让我们从最简单的例子开始：

$a=str_repeat('，)；$ b=$ a；$ a[]=' '；$a是一个非常大的字符串。如果$b=$a，复制会耗费大量内存和cpu，非常不经济。如果下面的代码没有修改$a和$b，则根本不需要复制。当然，$a是后来修改的。这个时候一定要抄，不然就不合逻辑了。但是，现在问题来了，怎么知道$a修改的时候一定要有这样的标记才能复制呢？方法是使用引用计数。引用计数也用于内存管理。

基本流程如下：

13360创建一个可以容纳10000个零的变量。

23360创建一个引用该变量的变量符号A。注意变量符号和变量不是一回事，它们是分开的。

如果从C语言的角度来看，PHP大概可以完成这样的事情：

char * varname=' asize _ t varname _ len=strlen(varname)；Zend _ hash _ add(EG(active _ symbol _ table)，varname，varname_len，var，sizeof(zval*)，NULL)；Active_symbol_table是PHP的一个符号表。所有可访问的变量都在这个表中。这是一个散列表。变量var包含10，000个零字符串。zval的结构如下：

typedef struct _ zval _ struct { zvalue _ value；zend _ uint refcountzend_uchar类型；zend_uchar是_ ref} zvaltypedef union _ zvalue _ value { long lval；双dvalstruct { char * valint len} strHashTable * htzend _ object _ value obj} zvalue _ valueZvalue_value是一个可以保存长整型、双精度型、字符串型、PHP数组和对象的并集。也就是所有的PHP类型。实际上，zval给zvalue_value增加了三个函数：type、reference is_ref和count refcount。这是PHP中常见的变量。如果你用PHP做一些比较大的事情，你会发现内存使用非常严重。也就是说，他的一个变量不是传统C语言的变量，它增加了很多东西。

好了，第一句话说完了。这是第二句话。第二句话很简单，它会产生一个新的变量符号B，并将其添加到active_symbol_table中，但它不会添加新的变量，而只是refcount。任务完成了。图片：

首先要注意的是，A和B只是一个符号，它们都是active_symbol_table表中的一个键，并且都有一个指向一个zval的指针，所以A和B在C语言中是完全一致的。我们得到了PHP变量的第一定律：

PHP变量第一定律：如果两个变量指向同一个zval，那么这两个变量是无法区分的。也就是说，a上的任何操作都是相对于B对称的.这里的对称性是这样理解的。是镜子里的你，不平等。例如，如果给A赋值，A将生成副本。同样，如果给B赋值，也会这样做，即B会生成一个副本。也就是说，a和b的行为方式是一样的。

第三，当writer发生时，PHP会判断refcount是否大于2。如果大于2，则复制zval，然后重新计数原始Zval-。这就是文案的全部意义。你一定觉得你对这一切都很熟悉，也很理解。

但是PHP不仅像writer上的复制一样简单，还存在引用问题。通过引入引用的概念，问题变得有些复杂。因为，引用这个标签意味着当你是一个作家时，你不需要复制它。这样，原始变量将被修改。从我们以前在学校学习的哲学来看，这是一对矛盾。它们是对立统一的，各有各的用处。所谓，存在即合理。

好，我们来看看这个矛盾。我们只考虑两种组合。许多组合是相似的。两种组合，即赋值前和引用后。

或者引用之前和赋值之后。我们将单独讨论它。我们先来看看：先有作业，后有参考的情况。

$ a=；$ b=$ a；$ c=$ a；$b=$a是对编写器行为的副本赋值。c和a是参考作业。让我们假设在上述情况下，我们可以使用一个zval，也就是说，我们不需要复制，那么情况如下：

根据我们PHP变量的第一定律，也就是说A、B、C的运算是对称的，但是非常明显的是，B的运算会产生复制行为，而A的运算不会产生复制，这和第一定律不同。也就是说，要使上述操作没有矛盾，必须进行分离。分离的原则是谁制造矛盾，谁就复制矛盾。显然第三句，$ c=$ a；制造矛盾。因此，复制内部变量的过程如下：

以上情况是作业第一，参考第二。在另一种情况下，引用在以下时间之前分配：

$ a=；$ b=$ a；$ c=$ a；根据PHP变量的第一定律，A、B、C必须分开，以保证定律的正确性。可以发现b和a明显是一群人，也就是说b和a的运算是对称的，可以指向同一个zval，而c的行为和a、b不同，所以改变c需要复制。看到这里，我想，如果你明白了，为什么一开始贴出来的代码中两个计数的差别这么大，你也应该明白。我和那个网友讨论的时候，最后说，既然这样，PHP设计的不好，我完全可以，$c不会先复制，c写好之后再复制。似乎还是很难理解一些东西。想想PHP的第一定律。你可以假设c指向同一个zval，没有分离，所以c的行为与a和b相同，is_ref=1，所以c不会复制。最后一个内部实现如下图所示：

我过去常常混淆这句话。现在，你可以用第一定律来分析所有情况。以后会写一些关于PHP内核分析的文章。如果你想了解更多关于PHP的一些方面，可以给我留言。

最后，这也是一个隐藏的错误。

函数count _ big array(){ global $ big array；返回计数($ big array)；}这里没有显示引用，但是这里隐藏了一个引用。PHP将自动创建一个引用全局变量$bigarray的代码。如果在这里用count，效率会很慢。最好直接引用$GLOBAL数组。

下面的文章将介绍大家对php Kernel II的SAPI查询的深刻理解，希望大家继续关注。