PHP 垃圾回收机制详解
前言：之前对PHP的GC只是了解了个大概，这次详细了解下PHP的垃圾回收机制（GC）。
介于网上大部分都是PHP5.X的GC，虽然 php5 到 php7 GC部分做出的改动较小，但我觉得还是一起写下来比较好
一、原理
php5和php7的垃圾回收机制都是利用引用计数
二、php5和php7不同点
1、PHP5标量数据类型会计数，PHP7标量数据类型不再计数，不需要单独分配内存
2、PHP7的zval 需要的内存不再是单独从堆上分配，不再自己存储引用计数。
3、PHP7的复杂数据类型（比如数组和对象）的引用计数由其自身来存储。
三、变量在zval的变量容器中结构
zval中，除了存储变量的类型和值之外，还有is_ref字段和refcount字段
1、is_ref：是个bool值，用来区分变量是否属于引用集合。
2、refcount：计数器，表示指向这个zval变量容器的变量个数。
四、PHP5.3标量在zval容器例子
注意：php5.3中将一个变量 = 赋值给另一个变量时，不会立即为新变量分配内存空间，而是在原变量的zval中给refcount加1。 只有当原变量或者发生改变时，才会为新变量分配内存空间，同时原变量的refcount减 1 。当然，如果unset原变量，新变量直接就使用原变量的zval而不是重新分配。&引用赋值时，原变量的is_ref 加1. 如果给一个变量&赋值，之前 = 赋值的变量会分配空间。
<?php $a = 1; xdebug_debug_zval('a'); echo PHP_EOL; $b = $a; xdebug_debug_zval('a'); echo PHP_EOL; $c = &$a; xdebug_debug_zval('a'); echo PHP_EOL; xdebug_debug_zval('b'); echo PHP_EOL;
结果如下：
a:(refcount=1, is_ref=0),int 1
a:(refcount=2, is_ref=0),int 1
a:(refcount=2, is_ref=1),int 1
b:(refcount=1, is_ref=0),int 1
五、PHP7.X 标量在zval容器例子
<?php $a = 1; xdebug_debug_zval('a'); echo PHP_EOL; $b = $a; xdebug_debug_zval('a');
结果如下：可以看到标量（布尔，字符串，整形，浮点型）不再计数了
六、PHP5.3复合类型数组和对象在zval容器例子
<?php $a = array( 'meaning' => 'life', 'number' => 42 ); xdebug_debug_zval( 'a' ); echo PHP_EOL; class Test{ public $a = 1; public $b = 2; function handle(){ echo 'hehe'; } } $test = new Test(); xdebug_debug_zval('test');
结果如下：可以看出，数组用了比数组长度多1个zval存储。数组分配了三个zval容器：a meaning number
a:(refcount=1, is_ref=0),
array
'meaning' => (refcount=1, is_ref=0),
string
'life' (length=4)
'number' => (refcount=1, is_ref=0),
int
42
test:(refcount=1, is_ref=0),
object(Test)[1]
public 'a' => (refcount=2, is_ref=0),
int
1
public 'b' => (refcount=2, is_ref=0),
int
2
七、PHP7.X复合类型数组和对象在zval容器例子
<?php
$a = array( 'meaning' => 'life', 'number' => 42 );
xdebug_debug_zval( 'a' );
echo PHP_EOL;
class Test{
public $a = 1;
public $b = 2;
function handle(){
echo 'hehe';
}
}
$test = new Test();
xdebug_debug_zval('test');
结果如下：可以明显的看到数组a的refcount=2，后经测试发现数组的refcount都是从2开始的
八、循环引用问题
1、PHP7.1效果
<?php $a = array('life'); xdebug_debug_zval( 'a' ); echo PHP_EOL; $a[] = &$a; xdebug_debug_zval('a');
可以看到，箭头方向表示的就是递归循环引用了
2、再看看5.3的效果
说明：在5.2及更早版本的PHP中，没有专门的垃圾回收器GC（Garbage Collection），引擎在判断一个变量空间是否能够被释放的时候是依据这个变量的zval的refcount的值，
如果refcount为0，那么变量的空间可以被释放，否则就不释放，这是一种非常简单的GC实现。现在unset ($a),那么array的refcount减1变为1.现在无任何变量指向这个zval，
而且这个zval的计数器为1，不会回收。
结果：尽管不再有某个作用域中的任何符号指向这个结构(就是变量容器)，由于子元素“1”仍然指向数组本身，所以这个容器不能被清除 。
因为没有另外的符号指向它，用户没有办法清除这个结构，结果就会导致内存泄漏。
在php5.3的GC中，针对的垃圾做了如下说明：
1：如果一个zval的refcount增加，那么此zval还在使用，肯定不是垃圾，不会进入缓冲区
2：如果一个zval的refcount减少到0， 那么zval会被立即释放掉，不属于GC要处理的垃圾对象，不会进入缓冲区。
3：如果一个zval的refcount减少之后大于0，那么此zval还不能被释放，此zval可能成为一个垃圾，将其放入缓冲区。PHP5.3中的GC针对的就是这种zval进行的处理。
开启/关闭：垃圾回收机制可以通过修改php配置实现，也可以在程序中使用gc_enable() 和 gc_disable()开启和关闭。
九、垃圾回收算法
1、对每个根缓冲区中的根zval按照深度优先遍历算法遍历所有能遍历到的zval，并将每个zval的refcount减1，同时为了避免对同一zval多次减1(因为可能不同的根能遍历到同一个zval)，
每次对某个zval减1后就对其标记为“已减”。
2、再次对每个缓冲区中的根zval深度优先遍历，如果某个zval的refcount不为0，则对其加1，否则保持其为0。
3、清空根缓冲区中的所有根(注意是把这些zval从缓冲区中清除而不是销毁它们)，然后销毁所有refcount为0的zval，并收回其内存。
如果不能完全理解也没有关系，只需记住PHP5.3的垃圾回收算法有以下几点特性：
1、并不是每次refcount减少时都进入回收周期，只有根缓冲区满额后在开始垃圾回收。
2、可以解决循环引用问题。
3、可以总将内存泄露保持在一个阈值以下。
以上就是全部内容了
