垃圾回收机制
垃圾回收机制是一种动态存储分配方案。它会自动释放程序不再需要的已分配的内存块。 自动回收内存的过程叫垃圾收集。垃圾回收机制可以让程序员不必过分关心程序内存分配,从而将更多的精力投入到业务逻辑。 在现在的流行各种语言当中,垃圾回收机制是新一代语言所共有的特征。
垃圾的产生
PHP7 中复杂类型,像字符串、数组、对象等的数据结构中,头部都有一个 gc, 这个 gc 的作用就是用来对垃圾回收的支持。当变量赋值、传递时,会增加 value 的引用数, unset、return 等释放变量时再减掉引用数,减掉后如果发现 refcount 变为 0 则直接释放 value,这是变量的基本回收过程。
不过有一种问题是这个机制无法解决的,就是循环引用的问题。
什么是循环引用呢? 简单说就是变量的内部里存的 value 又引用了变量自身。 这种比较经常发生在数组和对象类型的变量上。
这里先讲一下引用,即 zend_reference 这个类型,这个是 PHP7 新增的变量类型,当对变量使用 “&” 操作时,会创建新的中间结构体 zend_reference,这个结构体会真正的指向对应的 value 结构。
举个例子:
// 当进行如下赋值操作时 $a = 'hello'; // $a -> zend_string $b = $a; // $b,$a -> zend_string $c = &$b; // $c,$b -> zval(type = IS_REFERENCE, refcount = 2) -> zend_string
最终会变成如下这样:
即 $b 和 $c 的 zval 是通过中间结构体 zend_reference
再指向最终的 zend_string
。
回到循环引用的问题,举个数组循环引用例子:
$arr = [1]; $a[] = &$a; unset($a);
使用 & 操作之后,变量 a 就变成了引用类型且引用计数 refcount 为 2,而又赋值给自己里面的元素,即变量 a 变成了自己引用自己。
具体如下如所示:
当 unset 之后就变成下图这样:
即 $a 所在的 zval 类型已经变成了 IS_UNDEF 了,zend_reference
结构体的引用计数减 1,但是仍然大于 0,这时候,这部分结构体就变成了垃圾,对此不处理的话,就可能会造成内存泄露。这里就需要垃圾收集器将这部分收集到缓冲区,之后进行回收处理。