PHP变量的引用赋值与传值赋值

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一、使用 memory_get_usage() 查看 PHP 内存使用量
1. 传值赋值
// 定义一个变量
$a = range(0, 10000);
var_dump(memory_get_usage());

// 定义变量 b,将 a 变量的值赋值给 b
$b = $a;
var_dump(memory_get_usage());

// 对 a 进行修改
// COW: Copy-On-Write
$a = range(0, 10000);
var_dump(memory_get_usage());
输出结果:
int(989768)
int(989856)
int(1855608)
定义一个变量 $a = range(0, 10000);

$b = $a;

对 a 进行修改 $a = range(0, 10000);

PHP 写时复制机制(Copy-on-Write,也缩写为 COW)
顾名思义,就是在写入时才真正复制一份内存进行修改。COW 最早应用在 Unix 系统中对线程与内存使用的优化,后面广泛的被使用在各种编程语言中,如 C ++ 的 STL 等。在 PHP 内核中,COW 也是主要的内存优化手段。在通过变量赋值的方式赋值给变量时,不会申请新内存来存放新变量的值,而是简单的通过一个计数器来共用内存。只有在其中的一个引用指向变量的值发生变化时,才申请新空间来保存值内容,以减少对内存的占用。在很多场景下 PHP 都使用 COW 进行内存的优化。比如:变量的多次赋值、函数参数传递,并在函数体内修改实参等。
2. 引用赋值
// 定义一个变量
$a = range(0, 10000);
var_dump(memory_get_usage());

// 定义变量 b,将 a 变量的引用赋给 b
$b = &$a;
var_dump(memory_get_usage());

// 对 a 进行修改
$a = range(0, 10000);
var_dump(memory_get_usage());
输出结果:
int(989760)
int(989848)
int(989840)
定义一个变量 $a = range(0, 10000);

定义变量 b,将 a 变量的引用赋给 b $b = &$a;

对 a 进行修改 $a = range(0, 10000);

二、使用 xdebug_debug_zval() 查看变量的引用情况

xdebug_debug_zval() 用于显示变量的信息。需要安装 xdebug 扩展。
1. 传值赋值
$a = 1;
xdebug_debug_zval(‘a’);

// 定义变量 b,把 a 的值赋值给 b
$b = $a;
xdebug_debug_zval(‘a’);
xdebug_debug_zval(‘b’);

// a 进行写操作
$a = 2;
xdebug_debug_zval(‘a’);
xdebug_debug_zval(‘b’);
输出结果:
a: (refcount=1, is_ref=0)=1
a: (refcount=2, is_ref=0)=1
b: (refcount=2, is_ref=0)=1
a: (refcount=1, is_ref=0)=2
b: (refcount=1, is_ref=0)=1
定义变量 $a = 1;
$a = 1;
xdebug_debug_zval(‘a’);
输出
a: (refcount=1, is_ref=0)=1
refcount=1 表示该变量指向的内存地址的引用个数变为 1is_ref=0 表示该变量不是引用

定义变量 $b,把 $a 的值赋给 $b,$b = $a;
$b = $a;
xdebug_debug_zval(‘a’);
xdebug_debug_zval(‘b’);
输出
a: (refcount=2, is_ref=0)=1
b: (refcount=2, is_ref=0)=1
refcount=2 表示该变量指向的内存地址的引用个数变为 2is_ref=0 表示该变量不是引用

对变量 $a 进行写操作 $a = 2;
$a = 2;
xdebug_debug_zval(‘a’);
xdebug_debug_zval(‘b’);
输出
a: (refcount=1, is_ref=0)=2
b: (refcount=1, is_ref=0)=1
因为 COW 机制,对变量 $a 进行写操作时,会为变量 $a 新分配一块内存空间,用于存储变量 $a 的值。此时 $a 和 $b 指向的内存地址的引用个数都变为 1。

2. 引用赋值
$a = 1;
xdebug_debug_zval(‘a’);

// 定义变量 b,把 a 的引用赋给 b
$b = &$a;
xdebug_debug_zval(‘a’);
xdebug_debug_zval(‘b’);

// a 进行写操作
$a = 2;
xdebug_debug_zval(‘a’);
xdebug_debug_zval(‘b’);
a: (refcount=1, is_ref=0)=1
a: (refcount=2, is_ref=1)=1
b: (refcount=2, is_ref=1)=1
a: (refcount=2, is_ref=1)=2
b: (refcount=2, is_ref=1)=2
定义变量 $a = 1;
$a = 1;
xdebug_debug_zval(‘a’);
输出
a: (refcount=1, is_ref=0)=1
refcount=1 表示该变量指向的内存地址的引用个数变为 1is_ref=0 表示该变量不是引用

定义变量 $b,把 $a 的引用赋给 $b,$b = &$a;
$b = &$a;
xdebug_debug_zval(‘a’);
xdebug_debug_zval(‘b’);
输出
a: (refcount=2, is_ref=1)=1
b: (refcount=2, is_ref=1)=1
refcount=2 表示该变量指向的内存地址的引用个数变为 2is_ref=1 表示该变量是引用

对变量 $a 进行写操作 $a = 2;
$a = 2;
xdebug_debug_zval(‘a’);
xdebug_debug_zval(‘b’);
输出
a: (refcount=2, is_ref=1)=2
b: (refcount=2, is_ref=1)=2
因为变量 $a 和变量 $b 指向相同的内存地址,其实引用。对变量 $a 进行写操作时,会直接修改指向的内存空间的值,因此变量 $b 的值会跟着一起改变。

三、当变量时引用时,unset() 只会取消引用,不会销毁内存空间
$a = 1;
$b = &$a;

// unset 只会取消引用,不会销毁内存空间
unset($b);

echo $a;
输出
1
定义变量 $a,并将 $a 的引用赋给变量 $b
$a = 1;
$b = &$a;

销毁 $b
unset($b);

输出 $a
虽然销毁的 $b,但是 $a 的引用和内存空间依旧存在。
echo $a;
输出
1
四、php 中对象本身就是引用赋值
class Person
{
public $age = 1;
}

$p1 = new Person;
xdebug_debug_zval(‘p1’);

$p2 = $p1;
xdebug_debug_zval(‘p1’);
xdebug_debug_zval(‘p2’);

$p2->age = 2;
xdebug_debug_zval(‘p1’);
xdebug_debug_zval(‘p2’);
p1: (refcount=1, is_ref=0)=class Person {public $age = (refcount=2, is_ref=0)=1 }
p1: (refcount=2, is_ref=0)=class Person {public $age = (refcount=2, is_ref=0)=1 }
p2: (refcount=2, is_ref=0)=class Person {public $age = (refcount=2, is_ref=0)=1 }
p1: (refcount=2, is_ref=0)=class Person {public $age = (refcount=1, is_ref=0)=2 }
p2: (refcount=2, is_ref=0)=class Person {public $age = (refcount=1, is_ref=0)=2 }
实例化对象 $p1 = new Person;
$p1 = new Person;
xdebug_debug_zval(‘p1’);
输出
p1: (refcount=1, is_ref=0)=class Person {public $age = (refcount=2, is_ref=0)=1 }
refcount=1 表示该变量指向的内存地址的引用个数变为 1is_ref=0 表示该变量不是引用
把 $p1 赋给 $p2
$p2 = $p1;
xdebug_debug_zval(‘p1’);
xdebug_debug_zval(‘p2’);
输出
p1: (refcount=2, is_ref=0)=class Person {public $age = (refcount=2, is_ref=0)=1 }
p2: (refcount=2, is_ref=0)=class Person {public $age = (refcount=2, is_ref=0)=1 }
refcount=2 表示该变量指向的内存地址的引用个数变为 2

对 $p2 中的属性 age 进行写操作
$p2->age = 2;
xdebug_debug_zval(‘p1’);
xdebug_debug_zval(‘p2’);
输出
p1: (refcount=2, is_ref=0)=class Person {public $age = (refcount=1, is_ref=0)=2 }
p2: (refcount=2, is_ref=0)=class Person {public $age = (refcount=1, is_ref=0)=2 }
因为 php 中对象本身就是引用赋值。对 $p2 中的属性 age 进行写操作时,会直接修改指向的内存空间的值,因此变量 $p1 的 age 属性的值会跟着一起改变。
五、实战例题分析
/**
* 写出如下程序的输出结果
*
* $d = [‘a’, ‘b’, ‘c’];
*
* foreach($d as $k => $v)
* {
* $v = &$d[$k];
* }
*
* 程序运行时,每一次循环结束后变量 $d 的值是什么?请解释。
* 程序执行完成后,变量 $d 的值是什么?请解释。
*/
1. 第一次循环
推算出进入 foreach 时 $v、$d[$k] 的值
$k = 0
$v = ‘a’
$d[$k] = $d[0] = ‘a’
此时,$v 和 $d[0] 在内存中分别开辟了一块空间
![$v 和 $d[0] 在内存中分别开辟了一块空间 ](http://md.ws65535.top/xsj/201…
$v = &$d[0] 改变了 $v 指向的内存地址
$v = &$d[0]
![$v = &$d[0] 改变了 $val 指向的内存地址 ](http://md.ws65535.top/xsj/201…
第一次循环后 $d 的值:
[‘a’, ‘b’, ‘c’]

2. 第二次循环
进入 foreach 时 $v 被赋值为 ‘b’,此时 $v 指向的内存地址与 $d[0] 相同,且为引用,因此 $d[0] 的值被修改为 ‘b’
$v = ‘b’ => $d[0] = ‘b’
![$v =‘b’=> $d[0] =‘b’](http://md.ws65535.top/xsj/201…
推算出进入 foreach 时 $d[$k] 的值
$k = 1
$d[$k] = $d[1] = ‘b’
![$d[2] =‘b’](http://md.ws65535.top/xsj/201…
$v = &$d[1] 改变了 $v 指向的内存地址
$v = &$d[1]
![$v = &$d[1]](http://md.ws65535.top/xsj/201…
第二次循环后 $d 的值
[‘b’, ‘b’, ‘c’]

3. 第三次循环
进入 foreach 时 $v 被赋值为 ‘c’,此时 $v 指向的内存地址与 $d[1] 相同,且为引用,因此 $d[1] 的值被修改为 ‘c’
$v = ‘c’ => $d[1] = ‘c’
![$v =‘c’=> $d[1] =‘c’](http://md.ws65535.top/xsj/201…
推算出进入 foreach 时 $d[$k] 的值
$k = 2
$d[2] = ‘c’
![$d[2] =‘c’](http://md.ws65535.top/xsj/201…
$v = &$d[2] 改变了 $v 指向的内存地址
$v = &$d[2]
![$v = &$d[2]](http://md.ws65535.top/xsj/201…
第三次循环后 $d 的值
[‘b’, ‘c’, ‘c’]

4. 实测
$d = [‘a’, ‘b’, ‘c’];

foreach ($d as $k=>$v)
{
$v = &$d[$k];
print_r($d);
}

print_r($d);
输出:
Array
(
[0] => a
[1] => b
[2] => c
)
Array
(
[0] => b
[1] => b
[2] => c
)
Array
(
[0] => b
[1] => c
[2] => c
)
Array
(
[0] => b
[1] => c
[2] => c
)

正文完
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