一。zval、引用计数、变量分离、写时拷贝我们一步步来理解1、php语言特性PHP是脚本语言，所谓脚本语言，就是说PHP并不是独立运行的，要运行PHP代码需要PHP解析器，用户编写的PHP代码最终都会被PHP解析器解析执行PHP的执行是通过Zend engine（ZE, Zend引擎），ZE是用C编写的用户编写的PHP代码最终都会被翻译成PHP的虚拟机ZE的虚拟指令（OPCODES）来执行也就说最终会被翻译成一条条的指令既然这样，有什么结果和你预想的不一样，查看php源码是最直接最有效的
2、php变量的存储结构在PHP中，所有的变量都是用一个结构zval结构来保存的，在Zend/zend.h中可以看到zval的定义：zval结构包括：① value —— 值，是真正保存数据的关键部分，定义为一个联合体(union)② type —— 用来储存变量的类型 ③ is_ref —— 下面介绍④ refcount —— 下面介绍
声明一个变量$addr="北京";PHP内部都是使用zval来表示变量的，那对于上面的脚本，ZE是如何把addr和内部的zval结构联系起来的呢？变量都是有名字的（本例中变量名为addr）而zval中并没有相应的字段来体现变量名。PHP内部肯定有一个机制，来实现变量名到zval的映射在PHP中，所有的变量都会存储在一个数组中（确切的说是hash table）当你创建一个变量的时候，PHP会为这个变量分配一个zval，填入相应的信息，然后将这个变量的名字和指向这个zval的指针填入一个数组中。当你获取这个变量的时候，PHP会通过查找这个数组，取得对应的zval
注意：数组和对象这类复合类型在生成zval时，会为每个单元生成一个zval3、我们经常说每个变量都有一个内存地址，那这个zval和变量的内存地址，这俩有什么关系吗？定义一个变量会开辟一块内存，这块内存好比一个盒子，盒子里放了zval，zval里保存了变量的相关信息，需要开辟多大的内存，是由zval所占空间大小决定的zval是内存对象，垃圾回收的时候会把zval和内存地址（盒子）分别释放掉
4、引用计数、变量分离、写时拷贝zval中的refcount和is_ref还没有介绍，我们知道PHP是一个长时间运行的服务器端脚本。那么对于它来说，效率和资源占用率是一个很重要的衡量标准，也就是说，PHP必须尽量减少内存占用率。考虑下面这段代码：第一行代码创建了一个字符串变量，申请了一个大小为9字节的内存，保存了字符串“laruence”和一个NULL(0)的结尾第二行定义了一个新的字符串变量，并将变量var的值“复制”给这个新的变量第三行unset了变量var
这样的代码是很常见的，如果PHP对于每一个变量赋值都重新分配内存，copy数据的话，那么上面的这段代码就要申请18个字节的内存空间，为了申请新的内存，还需要cpu执行某些计算，这当然会加重cpu的负载而我们也很容易看出来，上面的代码其实根本没有必要申请两份空间，当第三句执行后，$var被释放了，我们刚才的设想（申请18个字节内存空间）突然变的很滑稽，这次复制显得好多余。如果早知道$var不用了，直接让$var_dup用$var的内存不就行了，还复制干嘛？如果你觉得9个字节没什么，那设想下如果$var是个10M的文件内容，或者20M，是不是我们的计算机资源消耗的有点冤枉呢？呵呵，PHP的开发者也看出来了：
刚才说了，PHP中的变量是用一个存储在symbol_table中的符号名，对应一个zval来实现的，比如对于上面的第一行代码，会在symbol_table中存储一个值“var”，对应的有一个指针指向一个zval结构，变量值“laruence”保存在这个zval中，所以不难想象，对于上面的代码来说，我们完全可以让“var”和“var_dup”对应的指针都指向同一个zval就可以了（额，鸟哥一会说hash table，一会说symbol_table，暂且理解为symbol_table是hash table的子集）
PHP也是这样做的，这个时候就需要介绍一下zval结构中的refcount字段了refcount，引用计数，记录了当前的zval被引用的次数（这里的引用并不是真正的 & ，而是有几个变量指向它）比如对于代码:第一行，创建了一个整形变量，变量值是1。 此时保存整形1的这个zval的refcount为1第二行，创建了一个新的整形变量（通过赋值的方式），变量也指向刚才创建的zval，并将这个zval的refcount加1，此时这个zval的refcount为2所以，这个时候（通过值传递的方式赋值给别的变量），并没有产生新的zval，两个变量指向同一zval，通过一个计数器来共用zval及内存地址，以达到节省内存空间的目的当一个变量被第一次创建的时候，它对应的zval结构的refcount的值会被初始化为1，因为只有这一个变量在用它。但是当你把这个变量赋值给别的变量时，refcount属性便会加1变成2，因为现在有两个变量在用这个zval结构了
PHP提供了一个函数可以帮助我们了解这个过程debug_zval_dump输出：long(1) refcount(2)long(1) refcount(3)如果你奇怪 ，var的refcount应该是1啊？我们知道，对于简单变量，PHP是以传值的形式传参数的。也就是说，当执行debug_zval_dump($var)的时候，$var会以传值的方式传递给debug_zval_dump，也就是会导致var的refcount加1，所以只要能看到，当变量赋值给一个变量以后，能导致zval的refcount加1这个结果即可现在我们回头看上面的代码， 当执行了最后一行unset($var)以后，会发生什么呢？unset($var)的时候，它删除符号表里的$var的信息，准备清理它对应的zval及内存空间，这时它发现$var对应的zval结构的refcount值是2，也就是说，还有另外一个变量在一起用着这个zval，所以unset只需把这个zval的refcount减去1就行了上代码：输出：string(8) "laruence" refcount(2)
但是，对于下面的代码呢？很明显在这段代码执行以后，$var_dup的值应该还是“laruence”，那么这又是怎么实现的呢？这就是PHP的copy on write机制（简称COW）：PHP在修改一个变量以前，会首先查看这个变量的refcount，如果refcount大于1，PHP就会执行一个分离的过程（在Zend引擎中，分离是破坏一个引用对的过程）对于上面的代码，当执行到第三行的时候，PHP发现$var想要改变，并且它指向的zval的refcount大于1，那么PHP就会复制一个新的zval出来，改变其值，将改变的变量指向新的zval（哪个变量指向新复制的zval其实已经无所谓了），并将原zval的refcount减1，并修改symbol_table里该变量的指针，使得$var和$var_dup分离(Separation)。这个机制就是所谓的copy on write（写时复制，这里的写包括普通变量的修改及数组对象里的增加、删除单元操作）如果了解了is_ref之后，上面说的并不严谨
上代码测试：输出：long(1) refcount(2)string(8) "laruence" refcount(2)
现在我们知道，当使用变量复制的时候 ，PHP内部并不是真正的复制，而是采用指向相同的zval结构来节约开销。那么，对于PHP中的引用，又是如何实现呢？这段代码结束以后，$var也会被间接的修改为1，这个过程称作（change on write：写时改变）那么ZE是怎么知道，这次的复制不需要Separation呢？这个时候就要用到zval中的is_ref字段了：对于上面的代码，当第二行执行以后，$var所代表的zval的refcount变为2，并且设置is_ref为1到第三行的时候，PHP先检查var_ref对应的zval的is_ref字段（is_ref 表示该zval是否被&引用，仅表示真或假，就像开关的开与关一样，zval的初始化情况下为0，即非引用），如果为1，则不分离，直接更改（否则需要执行刚刚提到的zval分离），更改共享的zval实际上也间接更改了$var的值，因为引擎想所有的引用变量都看到这一改变php源码做了这样一个判断，大体逻辑示意如下：如果这个zval中的if_ref为1（即被引用），或者该zval引用计数小于2任何一种方式：都不会进行分离
尽管已经存在写时复制和写时改变，但仍然还存在一些不能通过is_ref和refcount来解决的问题对于如下的代码，又会怎样呢？这里$var、$var_dup、$var_ref三个变量将共用一个zval结构（其实这是不可能的，一个zval不可能既被&，又被指向），有两个属于change-on-write组合（$var和$var_ref），有两个属于copy-on-write组合（$var和$var_dup），那is_ref和refcount该怎样工作，才能正确的处理好这段复杂的关系呢？答案是不可能！在这种情况下，变量的值必须分离成两份完全独立的存在当执行第二行代码的时候，和前面讲过的一样，$var_dup 和 $var 指向相同的zval， refcount为2当执行第三行的时候，PHP发现要操作的zval的refcount大于1，则PHP会执行Separation（也就是说php将一个zval的is_ref从0设为1 之前，当然此时refcount还没有增加，会看该zval的refcount，如果refcount>1，则会分离）, 将$var_dup分离出去，并将$var和$var_ref做change on write关联。也就是，refcount=2, is_ref=1;所以内存会给变量var_dup 分配出一个新的zval，类型与值同 $var和$var_ref指向的zval一样，是新分配出来的，尽管他们拥有同样的值，但是必须通过两个zval来实现。试想一下，如果三者指向同一个zval的话，改边 $var_dup 的值，那么 $var和$var_ref 也会受到影响，这样就乱套了图解：下面的这段代码在内核中同样会产生歧义，所以需要强制复制！也就是说一个zval不会既被引用，又被指向，必须分离
基于这样的分析，我们就可以让debug_zval_dump出refcount为1的结果来：输出：string(8) "laruence" refcount(1)
为什么结果是refcount(1)呢debug_zval_dump()中参数是引用的话，refcount永远为1这两段代码在执行的时候是这样的逻辑：PHP先看变量指向的zval是否被引用，如果是引用，则不再产生新的zval甭管哪个变量引用了它，比如有个变量$a被引用了，$b=&$a，就算自己引用自己$a=&$a，$a所指向的zval都不会被复制，改变其中一个变量的值，另一个值也被改变（写时改变）如果is_ref为0且refcount大于1，改变其中一个变量时，复制新的zval（写时复制）
还有一个知识点需要了解下，就是PHP数组复制的机制复制一个数组，就是把一个数组赋值给一个变量便可。会把数组指针位置一同复制。这里面有两种情况：① 指针位置合法，这时直接复制，无影响② 原数组指针位置非法时（移出界），“新”数组指针会初始化（这里的新为什么要加引号？请看下文），而老的数组指针位置不变，还是false先看例子：
结果：!结果：出现这种情况好像不对？$arr2 难道不是新数组？新数组的数组指针应该重置了啊这里注意了：$arr2 = $arr1 ，在俩变量都没发生写操作时，他们其实引用的是同一个内存地址。在其中一个变量发生写操作后，内存地址会复制一份，发生改变的变量会去引用它，并把数组指针初始化。所以 $arr1 会去引用复制的内存地址，并将指针初始化二。.foreach循环时调用current等函数!结果：
56按照之前说的，foreach先赋值，再移动指针，再执行循环体，第一次结果为2可以理解为什么三次都是2呢？咋就这么2呢？因为current函数是按引用传递的函数
在zval笔记中说了，一个zval不能既被引用，又被指向所以，变量分离，重新拷贝一份数组专门用于current函数
当然，如果数组zval的is_ref为1，则不会拷贝数组了或者：结果：current是引用传参
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