php底层原理之变量（二）

bladefury 发布于2019-07-01 12:36 / 3510人阅读

摘要：但是对于结构体中的和字段我们一直都没有详细介绍过，而这两个字段其实是和变量之间赋值的原理有着密切的关系的。

上周我们从底层的角度介绍了php变量从生成->常量赋值->销毁的完整生命周期（不了解的同学可以翻看一下前面的文章php底层原理之变量（一）），但是我们留了一个思考，不知道大家有答案了没，变量之间的赋值在底层又是如何实现的呢？

变量之间赋值

php变量的zval结构，我们已经介绍了很多遍了，这里我们就不再多作介绍了。但是对于zval结构体中的refcount__gc和is_ref__gc字段我们一直都没有详细介绍过，而这两个字段其实是和变量之间赋值的原理有着密切的关系的。所以，我们这次从几个例子入手，了解这两个字段的变化和由此带来的原理知识

写时复制原理

举例：

$a = "许铮的技术成长之路";
$b = $a;
xdebug_debug_zval("a", "b");

结果：

a: (refcount=2, is_ref=0)="许铮的技术成长之路"
b: (refcount=2, is_ref=0)="许铮的技术成长之路"

看到这里，大家可能会比较蒙。不是变量赋值了么？应该发生值拷贝了呀？怎么两个变量的引用计数不是1，而是2呢？

那是因为，php在设计的时候，为了节省内存，所以在变量之间赋值时，对于值相同的两个变量，会共用一块内存，也就是会在全局符号表内将变量b的变量指针指向变量a指向的同一个zval结构体，而只有当变量的zval结构发生变化时，才会发生变量容器复制的内存变化，也因此叫做写时复制原理

那什么时候会发生写时复制原理呢？

写时复制原理触发时机：
php在修改一个变量时，如果发现变量的refcount>1，则会执行变量容器的内存复制

举例：

$a = "许铮的技术成长之路";
$b = $a; //此时变量a和变量b共同指向同一个变量容器，即refcount>1
$b = "许铮的技术成长之路1" //触发写时复制机制
xdebug_debug_zval("a", "b");

结果：

a: (refcount=1, is_ref=0)="许铮的技术成长之路"
b: (refcount=1, is_ref=0)="许铮的技术成长之路1"

写时改变原理

变量之间的赋值我们搞清楚了，那么变量和引用之间的赋值呢？我们还是通过举例来说明

举例：

$a = "许铮的技术成长之路";
$b = &$a;
xdebug_debug_zval("a", "b");

结果：

a: (refcount=2, is_ref=1)="许铮的技术成长之路"
b: (refcount=2, is_ref=1)="许铮的技术成长之路"

此时，我们发现，变量a和b的refcount还是2，只不过is_ref变成了1，那是因为在将变量a引用赋值给变量b时，在原变量容器上作了修改，将is_ref变成了1，且refcount+1

那如果引用赋值的基础上又发生了变量的改变了呢？

举例：

$a = "许铮的技术成长之路";
$b = &$a;
$b = "许铮的技术成长之路1"
xdebug_debug_zval("a", "b");

结果：

a: (refcount=2, is_ref=1)="许铮的技术成长之路1"
b: (refcount=2, is_ref=1)="许铮的技术成长之路1"

是不是觉得很神奇？变量b和变量a的值一起发生改变了~其实这是因为触发了写时改变原理

写时改变原理触发时机：
is_ref为1的变量容器在被赋值之前，优先检查变量容器的is_ref是否等于1，如果为1，则不进行写时复制，而是在原变量容器基础上作内容修改；而如果将is_ref为1的变量容器赋值给其他变量时，则会立即触发写时复制

那么如果把刚刚举得几个例子合并在一起呢？最后结果又是什么呢？

举例：

$a = "许铮的技术成长之路";
$b = $a; 
$c = &$a;
xdebug_debug_zval("a", "b", "c");

结果：

a: (refcount=2, is_ref=1)="许铮的技术成长之路"
b: (refcount=1, is_ref=0)="许铮的技术成长之路"
c: (refcount=2, is_ref=1)="许铮的技术成长之路"

整体执行过程是这样的，当执行到第二行时，变量容器的refcount会变成2，变量a和变量b共享同一个变量容器；当执行到第三行时，因为将变量a的引用赋值给变量c，但是变量b和变量a已经共享了同一个变量容器，此时变量容器如果要发生改变，因为refcount>2，所以会发生写时复制，将变量a和变量b分离，之后将变量a引用赋值给变量c时，则会原基础上进行修改，is_ref变成1，且refcount变成2

思考

那么，下面的这个例子，最终结果是什么呢？欢迎大家在下方留言或私信我~

举例：

$a = "许铮的技术成长之路";
$b = $a; 
$c = &$a;
$d = $a;
$e = "许铮的技术成长之路1"
$a = $e;
xdebug_debug_zval("a", "b", "c", "d", "e");

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