寫入拷貝(Copy-on-write，簡稱COW)是一種計算機程序設計領域的優化策略。其核心思想是，如果有多個調用者(callers)同時要求相同資源(如內存或磁盤上的數據存儲)，他們會共同獲取相同的指針指向相同的資源，直到某個調用者試圖修改資源的內容時，系統才會真正復制一份專用副本(private copy)給該調用者，而其他調用者所見到的最初的資源仍然保持不變。這過程對其他的調用者都是透明的(transparently)。此作法主要的優點是如果調用者沒有修改該資源，就不會有副本(private copy)被創建，因此多個調用者只是讀取操作時可以共享同一份資源。

PHP中的COW

注意：以下代碼基于PHP5.6，PHP7之后引用計數機制有變化。

大家都知道，PHP是由C實現的，可是C是強類型語言，PHP怎么做到弱類型語言。一起來看下，PHP變量在C語言底層中的代碼：

typedef struct _zval_struct zval;typedef unsigned int zend_uint;typedef unsigned char zend_uchar; struct _zval_struct { zvalue_value value; /*注意這里，這個里面存的才是變量的值*/ zend_uint refcount__gc; /*引用計數*/ zend_uchar type; /* 變量當前的數據類型 */ zend_uchar is_ref__gc; /*變量是否引用*/};typedef union _zvalue_value { long lval; /*PHP中整型的值*/ double dval; /*PHP的浮點數值*/ struct { char *val; int len; } str; /*PHP的字符串*/ HashTable *ht; /*數組*/ zend_object_value obj; /*對象*/} zvalue_value;

PHP的變量，低層是一個結構體zval,里面的zvalue_value結構體實際上是個聯合體，這個聯合體才是實際存放著PHP的變量值。 Zend引擎為了區別同一個zval地址是否被多個變量共享，引入了ref_count和is_ref兩個變量進行標識。

運行以下代碼，觀察變量refcount的變化：

<?php $foo = 1; xdebug_debug_zval('foo'); $bar = $foo; xdebug_debug_zval('foo'); $bar = 2; xdebug_debug_zval('foo'); ?> //-----執行結果----- foo: (refcount=1, is_ref=0)=1 foo: (refcount=2, is_ref=0)=1 foo: (refcount=1, is_ref=0)=1

當$foo被賦值時，$foo變量的值的只由$foo變量指向。當?$foo的值被賦給?$bar時，PHP并沒有將內存復制一份交給$bar，而是把$foo和$bar指向一個地址, 同時引用計數增加1，也就是新的2。隨后，我們更改了$bar的值，這時如果直接需該$bar變量指向的內存，則?$foo的值也會跟著改變。這不是我們想要的結果。于是，PHP內核將內存復制出來一份，并將其值更新為賦值的：2(這個操作也稱為變量分離操作)，同時原?$foo變量指向的內存只有$foo指向，所以引用計數更新為：refcount=1。

下面讓我們看一個查看內存的例子，可以更容易看到COW在內存使用優化方面的明顯作用：

<?php $j = 1; var_dump(memory_get_usage()); $tipi = array_fill(0, 100000, 'php-internal'); var_dump(memory_get_usage()); $tipi_copy = $tipi; var_dump(memory_get_usage()); foreach($tipi_copy as $i){ $j += count($i); } var_dump(memory_get_usage()); //-----執行結果----- $ php t.php int(630904) int(10479840) int(10479944) int(10480040)

上面的代碼比較典型的突出了COW的作用，在數組變量$tipi被賦值給?$tipi_copy時，內存的使用并沒有立刻增加一半，在循環遍歷數?$tipi_copy時也沒有發生顯著變化，在這里$tipi_copy和?$tipi變量的數據共同指向同一塊內存，而沒有復制。

也就是說，即使我們不使用引用，一個變量被賦值后，只要我們不改變變量的值 ，也不會新申請內存用來存放數據。據此我們很容易就可以想到一些COW可以非常有效的控制內存使用的場景：只是使用變量進行計算而很少對其進行修改操作，如函數參數的傳遞，大數組的復制等等等不需要改變變量值的情形。

引用計數原理

了解了php變量的內部存儲結構之后，再了解下php變量賦值相關的原理和早期垃圾回收機制。

PHP5.2中使用的內存回收算法是大名鼎鼎的Reference Counting，這個算法中文翻譯叫做“引用計數”，其思想非常直觀和簡潔：為每個內存對象分配一個計數器，當一個內存對象建立時計數器初始化為1(因此此時總是有一個變量引用此對象)，以后每有一個新變量引用此內存對象，則計數器加1，而每當減少一個引用此內存對象的變量則計數器減1，當垃圾回收機制運作的時候，將所有計數器為0的內存對象銷毀并回收其占用的內存。

內存泄漏

但是php5.3版本之前的垃圾回收機制存在一個漏洞，即當數組或對象內部子元素引用其父元素，而此時如果發生了刪除其父元素的情況，此變量容器并不會被刪除，因為其子元素還在指向該變量容器，但是由于所有作用域內都沒有指向該變量容器的符號，所以無法被清除，因此會發生內存泄漏，直到該腳本執行結束

如果你已經安裝了Xdebug，你能通過調用函數 xdebug_debug_zval()顯示”refcount”和”is_ref”的值。

舉例：

由于該示例不好輸出結果，用圖表示，如圖：

舉例：

unset($a);xdebug_debug_zval('a');

如圖：

根緩沖機制

php5.3版本之后引入根緩沖機制，即php啟動時默認設置指定zval數量的根緩沖區(默認是10000)，當php發現有存在循環引用的zval時，就會把其投入到根緩沖區，當根緩沖區達到配置文件中的指定數量(默認是10000)后，就會進行垃圾回收，以此解決循環引用導致的內存泄漏問題

為什么內存沒有全部收回來

因為php的核心結構Hashtable，在定義的時候不可能一次性分配足夠多的內存塊，所以初始化的時候只會分配一小塊，等不夠的時候在進行擴容，而Hashtable只擴容不減少，所以當存入100個變量的時候符號表不夠用了就進行一次擴容，當unset()時只是放了為變量值分配的內存，但是為變量名分配的內存還是在符號表中的，符號表并沒有縮小，所以沒收回來的內存是被符號表占去了。

php并不是只要內存不夠就去向OS申請內存，而是先申請一大塊內存，然后將其中一部分分給申請者，這樣再有邏輯需要申請內存的時候，就不需要再向OS申請內存了，避免了重復申請，只有當一大塊內存不夠用的時候再去申請。而當釋放內存時，php并非把內存還給了OS，而是把內存軌道自己維護的空閑內存列表，以便重復利用。

垃圾回收相關的配置

• zend.enable_gc，默認值為on，如果想關閉垃圾回收機制，可以設置為off

小知識點

• unset()：unset()只是斷開一個變量到一塊內存區域的連接，同時將該內存區域的引用計數減1，內存是否回收主要還是看refcount是否到0了。
• null：將null賦值給一個變量是直接將該變量指向的數據結構置空，同時將其引用計數歸0。
• 腳本執行結束：該腳本中所有內存都會被釋放，無論是否有環引用。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的php object 对象不存在。增加对象_深度好文：PHP写时拷贝与垃圾回收机制的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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