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  • PHP中引用的详解(引用计数、写时拷贝)

    转载:https://blog.csdn.net/ljguo212/article/details/8972865

    1. PHP中引用的特性

    PHP中引用意味着用不同的名字访问同一个变量内容,引用不是C的指针(C语言中的指针里面存储的是变量的内容,在内存中存放的地址),是变量的另外一个别名或者映射。注意在 PHP 中,变量名和变量内容是不一样的,因此同样的内容可以有不同的名字。最接近的比喻是 Unix 的文件名和文件本身――变量名是目录条目,而变量内容则是文件本身。引用可以被看作是 Unix 文件系统中的紧密连接或者wins的快捷方式。

    2.变量的引用

    PHP 的引用允许用两个变量来指向同一个内容。

    1. <?php  
    2.      $a = " ABC " ;  
    3.      $b   =& $a ;  
    4.      echo   $a ; // 这里输出:ABC  
    5.      echo   $b ; // 这里输出:ABC  
    6.      $b = " EFG " ;  
    7.      echo   $a ; // 这里$a的值变为EFG 所以输出EFG  
    8.      echo   $b ; // 这里输出EFG  
    9. ?>  
    这意味着 $a 和 $b 指向了同一个变量。
    注: $a 和$b 在这里是完全相同的,这并不是$a 指向了$b 或者相反,而是$a 和$b 指向了同一个地方。
     

    3 对象的引用(对象的赋值传递)
    在PHP5中两者映射到同一对象,不需要使用引用符。
    <?php
    class fooclass{
    public $att ;
    }
    $a = new fooclass();
    $b = $a;
    $a->att = 1;
    $b->att = 2;
    echo 'a obj:',($a->att),'<br>';
    echo 'b obj:',($b->att);
    /**
    * 结果:
    * a obj:2
    b obj:2
    */
    在PHP5中 对象的赋值是个引用的过程。上列中

    $a = new fooclass();
    $b = $a;

    其实等效于$b=new fooclass(); $c=&$b;

    在php4中,对象的赋值是个拷贝过程,

    $a = new foo fooclass(), 实际上$a和new fooclass()的映射到不同对象实例,其中new fooclass产生的是一个匿名的fooclass对象实例 所以需要显式地使用$a = & new fooclass()来进行引用赋值传递。

    所以在php4中,为了节省内存空间,$b=new fooclass()一般会改成引用的模式,即 $b=& new fooclass()。

    4.函数的引用传递(传址调用)
    引用传递的定义必须在函数定义中体现,在函数使用中,不要写成foo(&$a)的样子,否则会报"Call-time pass-by-reference过时"的警报。
    <?php
    function foo(&$a){
    $a = $a + 100 ;
    }
    $b = 1 ;
    echo $b ; // 输出1
    foo($b);// 这里$b传递给函数的其实是$b的变量内容所处的内存地址,通过在函数里改变$a的值 就可以改变$b的值了
    echo " <br> " ;
    echo $b ; // 输出101

    但是在函数“call_user_func_array”中,若要引用传参,就得需要 & 符号,如下代码所示:
    function test( & $b ){
    $b ++ ;
    }
    $c = 0 ;
    call_user_func_array ( 'test' , array ( & $c ));
    echo $c ;

    5 函数的引用返回
    代码:
    <? php
    function & test()
    {
    static $b = 0 ; // 申明一个静态变量
    $b = $b + 1 ;
    echo $b ;
    return $b ;
    }
    $a = test(); // 这条语句会输出 $b的值 为1
    $a = 5 ;
    $a = test(); // 这条语句会输出 $b的值 为2
    $a =& test(); // 这条语句会输出 $b的值 为3
    $a = 5 ;
    $a = test(); // 这条语句会输出 $b的值 为6
    ?>

    通过这种方式$a=test();得到的其实不是函数的引用返回,这跟普通的函数调用没有区别,只是将函数的值赋给$a而已, 而$a做任何改变 都不会影响到函数中的$b。
    而通过$a=&test()方式调用函数呢, 他的作用是 将return $b中的 $b变量的内存地址与$a变量的内存地址 指向了同一个地方
    即产生了相当于这样的效果($a=&$b;) 所以改变$a的值 也同时改变了$b的值 所以在执行了

    $a=&test();
    $a=5;

    以后,$b的值变为了5。
    注意:

    和参数传递不同,这里必须在两个地方都用 & 符号:定义和使用时都需要加&符号。

    & test()指出返回的是一个引用,而不是通常的一个拷贝。
    $a =& test()同样也指出 $a 是作为引用的绑定,而不是通常的赋值。

    这里是为了让大家理解函数的引用返回才使用静态变量的,其实函数的引用返回多用在对象中:

    <?php
    /**
    * This is the way how we use pointer to access variable inside the class .
    */
    class talker{
    private $data = ' Hi ' ;
    public function & get(){
    return $this -> data;
    }
    public function out(){
    echo $this -> data;
    }
    }
    $aa = new talker();
    $d = & $aa -> get();
    $aa -> out();
    $d = ' How ' ;
    $aa -> out();
    $d = ' Are ' ;
    $aa -> out();
    $d = ' You ' ;
    $aa -> out();
    //the output is " Hi How Are You "


    6 global 引用
    当用 global $var 声明一个变量时实际上建立了一个到全局变量$_GLOBAL的引用。具体可以写成如下语句:

    <?php
    $var =& $GLOBALS [ "var" ];
    ?>
    把 global $var; 当成是 $var =& $GLOBALS['var']; 的简写。从而将其它引用赋给 $var 只改变了本地变量的引用。

    如果全局变量赋值给另外另外一个变量$var_test,删除这个$var_test,也不会 unset 全局变量

    <?php
    global $var;
    $var = "Example variable";
    $var_test = & $GLOBALS [ 'var' ];
    echo '$var_test is set to ',$var_test,'<br>'; //
    $var_test = 11;
    unset($var_test);
    echo '$GLOBALS[var] is set to ',$GLOBALS ['var'],'<br>';
    /**
    * 输出结果:
    $var_test is set to Example variable
    $GLOBALS[var] is set to 11
    */
    如果在一个函数内部给一个声明为 global 的变量赋于一个引用,该引用只在函数内部可见。可以通过使用 $GLOBALS 数组避免这一点。
    $var1 = "Example variable";
    $var2 = "";
    function global_references($use_globals) {
    global $var1, $var2;
    if (!$use_globals) {
    $var2 =& $var1; // visible only inside the function
    } else {
    $GLOBALS["var2"] =& $var1; // visible also in global context
    }
    }
    global_references(false);
    echo "var2 is set to '$var2'", '<br>'; // var2 is set to ''
    global_references(true);
    echo "var2 is set to '$var2'"; // var2 is set to 'Example variable'
    $var2 =& $var1; // visible only inside the function
    那么实际上就是改变了$var2的映射关系,之前与$_GLOBAL['var2']的映射就断开了,再也无法修改函数外部$var2的内容。此特性也同样作用在用引用传递函数参数的例子中。
    另外,需要注意在函数中unset($var2)不会真正释放变量内容,可以看做只是断开了函数内部$var2的映射而已。

    7 . 取消引用 unset与=null
    当你 unset 一个引用,只是断开了变量名和变量内容之间的绑定。这并不意味着变量内容被销毁了。例如:

    <?php

    $a = 1 ;
    $b =& $a ;
    unset ( $a );
    echo $b; //输出:1:
    不会 unset $b,只是 $a。
    使用unset($a)与$a=null的结果是不一样的。如果该块内存只有$a一个映射,那么unset($a)与$a=null等价,该内存的引用计数变为0,被自动回收;如果该块内存有$a和$b两个映射,那么unset($a)将导致$a=null且$b不变的情况,而$a=null会导致$a=$b=null的情况。
    原因:某变量赋值为null,将导致该变量对应的内存块的引用计数直接置为0,被自动回收。

    8 . $this
    在一个对象的方法中,$this 永远是调用它的对象的引用。

    9. PHP引用使用注意事项

    很多人误解Php中的引用跟C当中的指针一样,事实上并非如此,而且很大差别。C语言中的指针除了在数组传递过程中不用显式申明外,其他都需要使用*进行定义,而php中对于地址的指向(类似指针)功能不是由用户自己来实现的,是由Zend核心实现的,php中引用采用的是“引用计数、写时拷贝”的原理,(写时复制(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。)

    就是除非发生写操作,指向同一个地址的变量或者对象是不会被拷贝的,比如下面的代码:
    $a = array('a','c'...'n');
    $b = $a;
    如果程序仅执行到这里,$b和$b是相同的,但是并没有像C那样,$a和$b占用不同的内存空间,而是指向了同一块内存,这就是php和c的差别,并不需要写成$b=&$a才表示$b指向$a的内存,zend就已经帮你实现了引用,并且zend会非常智能的帮你去判断什么时候该这样处理,什么时候不该这样处理。

    如果在后面继续写如下代码,增加一个函数,通过引用的方式传递参数,并打印输出数组大小。

    function printArray(&$arr) //引用传递
    {
    print(count($arr));
    }
    printArray($a);

    上面的代码中,我们通过引用把$a数组传入printArray()函数,zend引擎会认为printArray()可能会导致对$a的改变,此时就会自动为$b生产一个$a的数据拷贝,重新申请一块内存进行存储。这就是前面提到的“引用计数、写时拷贝”概念。

    直观的理解:$a将使用自己原始的内存空间,而$b,则会使用新开辟的内存空间,而这个空间将使用$a的原始($a或者$b改变之前)内容空间的内容的拷贝,然后做对应的改变。

    如果我们把上面的代码改成下面这样:

    function printArray($arr) //值传递
    {
    print(count($arr));
    }
    printArray($a);
    上面的代码直接传递$a值到printArray()中,此时并不存在引用传递,所以没有出现写时拷贝。

    测试:

    $a = array(1,2,3);
    $b =$a;
    function printArray($arr) //值传递
    {
    print(count($arr));
    }
    $s = microtime(true);
    for($i=1;$i<10000;$i++){
    printArray($a);
    }
    $e = microtime(true);
    echo '=----------------------------';
    echo $e-$s;//0.031868934631348 s

    $a = array(1,2,3);
    $b = $a;
    function printArray(&$arr) //引用传递
    {
    print(count($arr));
    }
    $s = microtime(true);
    for($i=1;$i<10000;$i++){
    printArray($a);
    }
    $e = microtime(true);
    echo '=----------------------------';
    echo $e-$s;//0.047234058380127

    测试结果

    值传递:0.031868934631348 s
    引用传递: 0.047234058380127

    结果引用传递性能下降:50%左右。
    所以不正确使用引用,性能反而下降。

     
     
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