PHP5和7中的zval全介紹，記憶體管理，型別，引用計數（1）
轉自：http://0x1.im/blog/php/Internal-value-representation-in-PHP-7-part-1.html
本文第一部分和第二均翻譯自Nikita Popov(nikic，PHP 官方開發組成員，柏林科技大學的學生) 的部落格。為了更符合漢語的閱讀習慣，文中並不會逐字逐句的翻譯。
要理解本文，你應該對 PHP5 中變數的實現有了一些瞭解，本文重點在於解釋 PHP7 中 zval 的變化。
由於大量的細節描述，本文將會分成兩個部分：第一部分主要描述 zval(zend value) 的實現在 PHP5 和 PHP7 中有何不同以及引用的實現。第二部分將會分析單獨型別（strings、objects）的細節。
PHP5 中的 zval
PHP5 中 zval 結構體定義如下：
typedef struct _zval_struct {
zvalue_value value;
zend_uint refcount__gc;
zend_uchar type;
zend_uchar is_ref__gc;
} zval;
如上，zval 包含一個 value、一個 type 以及兩個 __gc 字尾的欄位。value 是個聯合體，用於儲存不同型別的值：
typedef union _zvalue_value {
long lval
C 語言聯合體的特徵是一次只有一個成員是有效的並且分配的記憶體與需要記憶體最多的成員匹配（也要考慮記憶體對齊）。所有成員都儲存在記憶體的同一個位置，根據需要儲存不同的值。當你需要 lval 的時候，它儲存的是有符號整形，需要 dval 時，會儲存雙精度浮點數。
需要指出的是是聯合體中當前儲存的資料型別會記錄到 type 欄位，用一個整型來標記：
#define IS_NULL 0 /* Doesn't use value */
#define IS_LONG 1 /* Uses lval */
#define IS_DOUBLE 2 /* Uses dval */
#define IS_BOOL 3 /* Uses lval with values 0 and 1 */
#define IS_ARRAY 4 /* Uses ht */
#define IS_OBJECT 5 /* Uses obj */
#define IS_STRING 6 /* Uses str */
#define IS_RESOURCE 7 /* Uses lval, which is the resource ID */
/* Special types used for late-binding of constants */
#define IS_CONSTANT 8
#define IS_CONSTANT_AST 9
PHP5 中的引用計數
在PHP5中，zval 的記憶體是單獨從堆（heap）中分配的（有少數例外情況），PHP 需要知道哪些 zval 是正在使用的，哪些是需要釋放的。所以這就需要用到引用計數：zval 中 refcount__gc 的值用於儲存
zval 本身被引用的次數，比如 $a
= $b = 42 語句中，42 被兩個變數引用，所以它的引用計數就是
2。如果引用計數變成 0，就意味著這個變數已經沒有用了，記憶體也就可以釋放了。
注意這裡提及到的引用計數指的不是 PHP 程式碼中的引用（使用 &），而是變數的使用次數。後面兩者需要同時出現時會使用『PHP
引用』和『引用』來區分兩個概念，這裡先忽略掉 PHP 的部分。
一個和引用計數緊密相關的概念是『寫時複製』：對於多個引用來說，zaval 只有在沒有變化的情況下才是共享的，一旦其中一個引用改變 zval 的值，就需要複製（”separated”）一份 zval，然後修改複製後的 zval。
下面是一個關於『寫時複製』和 zval 的銷燬的例子：
<?php
$a = 42; // $a -> zval_1(type=IS_LONG, value=42, refcount=1)
$b = $a; // $a, $b -> zval_1(type=IS_LONG, value=42, refcount=2)
$c = $b; // $a, $b, $c -> zval_1(type=IS_LONG, value=42, refcount=3)
// 下面幾行是關於 zval 分離的
$a += 1; // $b, $c -> zval_1(type=IS_LONG, value=42, refcount=2)
// $a -> zval_2(type=IS_LONG, value=43, refcount=1)
unset($b); // $c -> zval_1(type=IS_LONG, value=42, refcount=1)
// $a -> zval_2(type=IS_LONG, value=43, refcount=1)
unset($c); // zval_1 is destroyed, because refcount=0
// $a -> zval_2(type=IS_LONG, value=43, refcount=1)
引用計數有個致命的問題：無法檢查並釋放迴圈引用（使用的記憶體）。為了解決這問題，PHP 使用了迴圈回收的方法。當一個 zval 的計數減一時，就有可能屬於迴圈的一部分，這時將 zval 寫入到『根緩衝區』中。當緩衝區滿時，潛在的迴圈會被打上標記並進行回收。
因為要支援迴圈回收，實際使用的 zval 的結構實際上如下：
typedef struct _zval_gc_info {
zval z;
union {
gc_root_buffer *buffered;
struct _zval_gc_info *next;
} u;
} zval_gc_info;
zval_gc_info 結構體中嵌入了一個正常的
zval 結構，同時也增加了兩個指標引數，但是共屬於同一個聯合體u，所以實際使用中只有一個指標是有用的。buffered 指標用於儲存
zval 在根緩衝區的引用地址，所以如果在迴圈回收執行之前 zval 已經被銷燬了，這個欄位就可能被移除了。next 在回收銷燬值的時候使用，這裡不會深入。
修改動機
下面說說關於記憶體使用上的情況，這裡說的都是指在 64 位的系統上。首先，由於 str 和 obj 佔用的大小一樣， zvalue_value 這個聯合體佔用
16 個位元組（bytes）的記憶體。整個 zval 結構體佔用的記憶體是
24 個位元組（考慮到記憶體對齊），zval_gc_info 的大小是
32 個位元組。綜上，在堆（相對於棧）分配給 zval 的記憶體需要額外的 16 個位元組，所以每個 zval 在不同的地方一共需要用到 48 個位元組（要理解上面的計算方式需要注意每個指標在 64 位的系統上也需要佔用 8 個位元組）。
在這點上不管從什麼方面去考慮都可以認為 zval 的這種設計效率是很低的。比如 zval 在儲存整型的時候本身只需要 8 個位元組，即使考慮到需要存一些附加資訊以及記憶體對齊，額外 8 個位元組應該也是足夠的。
在儲存整型時本來確實需要 16 個位元組，但是實際上還有 16 個位元組用於引用計數、16 個位元組用於迴圈回收。所以說 zval 的記憶體分配和釋放都是消耗很大的操作，我們有必要對其進行優化。
從這個角度思考：一個整型資料真的需要儲存引用計數、迴圈回收的資訊並且單獨在堆上分配記憶體嗎？答案是當然不，這種處理方式一點都不好。
這裡總結一下 PHP5 中 zval 實現方式存在的主要問題：
- zval 總是單獨從堆中分配記憶體；
- zval 總是儲存引用計數和迴圈回收的資訊，即使是整型這種可能並不需要此類資訊的資料；
- 在使用物件或者資源時，直接引用會導致兩次計數（原因會在下一部分講）；
- 某些間接訪問需要一個更好的處理方式。比如現在訪問儲存在變數中的物件間接使用了四個指標（指標鏈的長度為四）。這個問題也放到下一部分討論；
- 直接計數也就意味著數值只能在 zval 之間共享。如果想在 zval 和 hashtable key 之間共享一個字串就不行（除非 hashtable key 也是 zval）。
PHP7 中的 zval
在 PHP7 中 zval 有了新的實現方式。最基礎的變化就是 zval 需要的記憶體不再是單獨從堆上分配，不再自己儲存引用計數。複雜資料型別（比如字串、陣列和物件）的引用計數由其自身來儲存。這種實現方式有以下好處：
- 簡單資料型別不需要單獨分配記憶體，也不需要計數；
- 不會再有兩次計數的情況。在物件中，只有物件自身儲存的計數是有效的；
- 由於現在計數由數值自身儲存，所以也就可以和非 zval 結構的資料共享，比如 zval 和 hashtable key 之間；
- 間接訪問需要的指標數減少了。
我們看看現在 zval 結構體的定義（現在在 zend_types.h 檔案中）：
struct _zval_struct {
zend_value value; /* value */
union {
struct {
ZEND_ENDIAN_LOHI_4(
zend_uchar type, /* active type */
zend_uchar type_flags,
zend_uchar const_flags,
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雖然今天angular5發布了，但我還是吧這篇angularjs（1）+webpack的文章發出來吧哈哈哈
attrs ctrl ron 封裝 oot 註意 tro 設置 adc
本文為原創，轉載請註明出處： cnzt 文章：cnzt-p
http://www.cnblogs.com/zt-blog/p/7779384.html
寫在前面：
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這幾年一直在做ASP.NET開發，幾年前做項目都是老老實實一行行的寫代碼，後來發現那些高手基本都會有自己積累起來的代碼庫，現在稱之為開發框架，基礎代碼不用再去堆，