PHP 引用計數器 通俗版解釋

PHP 引用計數器 通俗版解釋

概述

最近看PHP中的引用計數器部分，首先被各種繞暈，然後通過看博客和分析後，總結了一個比較通俗的解釋，能幫助自己很好地記憶，也希望能幫助到各位讀者。這裡分享一遍博文，是比較正統的解釋：PHP變量之引用（http://hilojack.sinaapp.com/?p=1392）。

建議

研究PHP引用計數器的變化可以通過安裝Xdebug擴展來學習，安裝後直接調用 xdebug_debug_zval('var') 來看變量 $var的引用計數器情況。

基礎知識

談引用計數器需要對PHP中變量的存儲、引用計數的機制有所了解，引用計數當然是節約內存，在不影響語義正確性的前提下，讓多個變量符號共享一個內存值空間（又稱為變量容器）。引用計數什麼時候發生變化：賦值。 賦值又有兩種： 值傳遞賦值和引用賦值。比較難以理解的是引用賦值。引用計數的另一個作用就是指示什麼時候可以共用同一空間，什麼時候必須進行變量分離（另開辟空間）。

通俗解釋

為了便於理解和記憶，本人對賦值中的各種情景給以通俗的解釋，不要與現實情況對號入座，。

& 號是結合，可以相當於結婚，但是PHP中允許多個人一起結婚（即一夫多妻制或一妻多夫制），這個比較變態。 注意結婚必須同居，分居是不行的。除了結婚外還有一種形態叫 合租。合租也是同居，但是沒有任何關系，允許多人合租，這個是合情合理的。當然還有一種情況是獨居，這個比較容易理解。以下面的例子說明賦值語句與這三種狀態對應關系：

情景一：

$a = "a";  // $a 獨居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = $a;   // $a 與 $b 合租， is_ref = 0, refcount = 2;

情景二：

$a = "a"; // $a 獨居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = &$a; // $a 與 $b 結婚， is_ref = 1, refcount = 2;

上面可以看出， is_ref可以理解為結婚證，=1 表示兩個和多個變量是結婚關系， =0沒有結婚（可以合租或同居），refcount表示了多少個變量住在一起了，=1表示獨居，>1表示多人同居（記住，結婚必須同居，但同居未必是結婚關系）。

下面開始分析賦值時的變量變化關系：

情景一：

$a = "a";  // $a 獨居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = $a;   // $a 與 $b 合租， is_ref = 0, refcount = 2;


$va = "b"; // $va 獨居， is_ref = 0, refcount = 1;
$vb = $va; // $va 和 $vb 合租， is_ref = 0, refcount = 2;


$a = $va;  // $a是單身，$va也是單身，因此 $a 搬去與 $va 同居，現在$a,$va,$vb三人同居
賦值後： 
$a: is_ref = 0, refcount = 3, string = "xyz"
$b: is_ref = 0, refcount = 1, string = "qwe"
$va: is_ref = 0, refcount = 3, string "xyz"
$vb: is_ref = 0, refcount = 3, string "xyz"

情景二：

$a = "a";  // $a 獨居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = &$a;   // $a 與 $b 結婚， is_ref = 1, refcount = 2;


$va = "b"; // $va 獨居， is_ref = 0, refcount = 1;
$vb = $va; // $va 和 $vb 合租， is_ref = 0, refcount = 2;


$a = $va;  // $a是已婚， $a 不能隨便單獨搬出去，賦值會使$va的值拷貝給$a，其他關系不變
$a: is_ref = 1, refcount = 2, string = "xyz"
$b: is_ref = 1, refcount = 2, string = "xyz"
$va: is_ref = 0, refcount = 2, string "xyz"
$vb: is_ref = 0, refcount = 2, string "xyz"

情景三：

$a = "a";  // $a 獨居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = &$a;   // $a 與 $b 結婚， is_ref = 1, refcount = 2;


$va = "b"; // $va 獨居， is_ref = 0, refcount = 1;
$vb = &$va; // $va 和 $vb 結婚， is_ref = 1, refcount = 2;


$a = $va;  // $a是已婚， 與情景二相同，值拷貝，關系不變
賦值後：
$a: is_ref = 1, refcount = 2, string = "xyz"
$b: is_ref = 1, refcount = 2, string = "xyz"
$va: is_ref = 1, refcount = 2, string "xyz"
$vb: is_ref = 1, refcount = 2, string "xyz"

情景四：

$a = "qwe";  // $a 獨居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = $a;   // $a 與 $b 同居， is_ref = 0, refcount = 2;

$va = "xyz"; // $va 獨居， is_ref = 0, refcount = 1;
$vb = &$va; // $va 和 $vb 結婚， is_ref = 1, refcount = 2;

$a = $va;  // $a 想與 $va同居（而非結婚），但是$va已婚的，因此 $a只能從$b那裡搬出來，重新分配個房子，值與$va一樣（術語叫：變量分離）；$va和$vb關系不變

賦值後： 
$a: is_ref = 0, refcount = 1, string = "xyz"
$b: is_ref = 0, refcount = 1, string = "qwe"
$va: is_ref = 1, refcount = 2, string "xyz"
$vb: is_ref = 1, refcount = 2, string "xyz"

情景五：

$a = "qwe";  // $a 獨居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = $a;   // $a 與 $b 同居， is_ref = 0, refcount = 2;

$va = "xyz"; // $va 獨居， is_ref = 0, refcount = 1;
$vb = $va; // $va 和 $vb 同居， is_ref = 0, refcount = 2;

$a = &$va;  // $a 想與 $va結婚，現在$a 和 $va 都是單身但是都有室友了，因此他們各自從原來的地方搬出來，然後分個新房子，值與$va原來的一樣

賦值後： 
$a: is_ref = 1, refcount = 2, string = "xyz"
$b: is_ref = 0, refcount = 1, string = "qwe"
$va: is_ref = 1, refcount = 2, string "xyz"
$vb: is_ref = 0, refcount = 1, string "xyz"

情景六：

$a = "qwe";  // $a 獨居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = $a;   // $a 與 $b 同居， is_ref = 0, refcount = 2;

$va = "xyz"; // $va 獨居， is_ref = 0, refcount = 1;
$vb = &$va; // $va 和 $vb 結婚， is_ref = 1, refcount = 2;

$a = &$va;  // $a 想與 $va 結婚，但是 $va 是已婚的，而 $a 是單身，因此 $a 搬過去和 $va 住，$va 現在有兩個配偶：$vb 和 $a

賦值後： 
$a: is_ref = 1, refcount = 3, string = "xyz"
$b: is_ref = 0, refcount = 1, string = "qwe"
$va: is_ref = 1, refcount = 3, string "xyz"
$vb: is_ref = 1, refcount = 3, string "xyz"

情景七：

$a = "qwe";  // $a 獨居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = &$a;   // $a 與 $b 結婚， is_ref = 1, refcount = 2;

$va = "xyz"; // $va 獨居， is_ref = 0, refcount = 1;
$vb = $va; // $va 和 $vb 同居， is_ref = 0, refcount = 2;

$a = &$va;  // $a 想與 $va 結婚，但是 $a 是已婚的，$va 是單身， 解決辦法是 $a 離婚後和 $va 結婚，同時 $va 從與 $vb合租的地方搬出來

賦值後： 
$a: is_ref = 1, refcount = 2, string = "xyz"
$b: is_ref = 0, refcount = 1, string = "qwe"
$va: is_ref = 1, refcount = 2, string "xyz"
$vb: is_ref = 0, refcount = 1, string "xyz"

情景八：

$a = "qwe";  // $a 獨居, is_ref = 0, refcount = 1;
$b = &$a;   // $a 與 $b 結婚， is_ref = 1, refcount = 2;

$va = "xyz"; // $va 獨居， is_ref = 0, refcount = 1;
$vb = &$va; // $va 和 $vb 結婚， is_ref = 1, refcount = 2;

$a = &$va;  // $a 想與 $va 結婚，但是 $a和$va都是已婚的，誰離婚？$a!，因為是$a主動想和$va結婚，
// $a 離婚後$va住一起，$va 現在有兩個配偶：$vb 和 $a

賦值後： 
$a: is_ref = 1, refcount = 3, string = "xyz"
$b: is_ref = 0, refcount = 1, string = "qwe"
$va: is_ref = 1, refcount = 3, string "xyz"
$vb: is_ref = 1, refcount = 3, string "xyz"

以上分析了簡單變量賦值的各種情形，不包括自引用的情況。概況來講：

簡單賦值 就是同居，需考察等號左側變量的is_ref（即是否已婚），若 is_ref = 1，則值拷貝，否則考慮左側便令，能否在不另外分配內存的情形下，與右側變量共用同一存儲空間（同居），此時要考察右側是否是已婚，若是，則不能同居，變量分離，若右側變量也是單身，則直接共用同一內存，所有同居者都遵循 COW（寫時拷貝）的原則。

引用賦值 就是結合， 需先考察右側變量的引用情況， 若 is_ref = 1，則直接 refcount ++， 出現多人結合的情況， 若右側是非引用的(is_ref = 0)，那還需考察右側是否是獨居，若是獨居，則 左右兩個變量共用右側變量空間，否則右側變量從原來的地方分離出來和左側開辟新空間。 只要是引用賦值，那麼左側變量總是要與之前結合的或共用的變量進行分離。