PHP内存管理和垃圾回收机制
PHP垃圾回收机制
GC，垃圾回收器，全称Garbage Collection
早期版本，准确地说是5.3之前(不包括5.3)的垃圾回收机制，是没有专门的垃圾回收器的。
只是简单的判断了一下变量的zval的refcount是否为0，是的话就释放否则不释放直至进程结束。
php引用计数基本知识点
关于php的zval结构体，以及refcount与is_ref的知识点
不准确但却通俗的说：
refcount：多少个变量是一样的用了相同的值，这个数值就是多少。
is_ref：bool类型，当refcount大于2的时候，其中一个变量用了地址&的形式进行赋值，好了，它就变成1了。
首先需要在php上装上xdebug的扩展。
1.第一步：查看内部结构
<?php
$name = "咖啡色的羊驼";
xdebug_debug_zval('name');
会得到：
name:(refcount=1, is_ref=0),string '咖啡色的羊驼' (length=18)
2.第二步：增加一个计数
<?php
$name = "咖啡色的羊驼";
$temp_name = $name;
xdebug_debug_zval('name');
会得到：
name:(refcount=2, is_ref=0),string '咖啡色的羊驼' (length=18)
看到了吧，refcount＋1了。
3.第三步：引用赋值
<?php
$name = "咖啡色的羊驼";
$temp_name = &$name;
xdebug_debug_zval('name');
会得到：
name:(refcount=2, is_ref=1),string '咖啡色的羊驼' (length=18)
是的引用赋值会导致zval通过is_ref来标记是否存在引用的情况。
4.第四步：数组型的变量
<?php
$name = ['a'=>'咖啡色', 'b'=>'的羊驼'];
xdebug_debug_zval('name');
会得到：
name:
(refcount=1, is_ref=0),
array (size=2)
'a' => (refcount=1, is_ref=0),string '咖啡色' (length=9)
'b' => (refcount=1, is_ref=0),string '的羊驼' (length=9)
对于数组来看是一个整体，对于内部kv来看又是分别独立的整体，各自都维护着一套zval的refount和is_ref。
5.第五步：销毁变量
<?php
$name = "咖啡色的羊驼";
$temp_name = $name;
xdebug_debug_zval('name');
unset($temp_name);
xdebug_debug_zval('name');
会得到：
name:(refcount=2, is_ref=0),string '咖啡色的羊驼' (length=18)
name:(refcount=1, is_ref=0),string '咖啡色的羊驼' (length=18)
refcount计数减1，说明unset并非一定会释放内存，当有两个变量指向的时候，并非会释放变量占用的内存，只是refcount减1.
php的内存管理机制
外在的内存变化
先来一段代码：
<?php
//获取内存方法，加上true返回实际内存，不加则返回表现内存
var_dump(memory_get_usage());
$name = "咖啡色的羊驼";
var_dump(memory_get_usage());
unset($name);
var_dump(memory_get_usage());
会得到：
int 1593248
int 1593384
int 1593248
大致过程：定义变量->内存增加->清除变量->内存恢复
潜在的内存变化
当执行：$name = "咖啡色的羊驼";
时候，内存的分配做了两件事情：1.为变量名分配内存，存入符号表 2.为变量值分配内存
再来看代码：
<?php
var_dump(memory_get_usage());
for($i=0;$i<100;$i++)
{
$a = "test".$i;
$$a = "hello";
}
var_dump(memory_get_usage());
for($i=0;$i<100;$i++)
{
$a = "test".$i;
unset($$a);
}
var_dump(memory_get_usage());
会得到：
int 1596864
int 1612080
int 1597680
怎么和之前看的不一样？内存没有全部回收回来。
对于php的核心结构Hashtable来说，由于未知性，定义的时候不可能一次性分配足够多的内存块。所以初始化的时候只会分配一小块，等不够的时候在进行扩容，而Hashtable只扩容不减少，所以就出现了上述的情况:当存入100个变量的时候，符号表不够用了就进行一次扩容，当unset的时候只释放了”为变量值分配内存”，而“为变量名分配内存”是在符号表的，符号表并没有缩小，所以没收回来的内存是被符号表占去了。
潜在的内存申请与释放设计
php和c语言一样，也是需要进行申请内存的，只不过这些操作作者都封装到底层了，php使用者无感知而已。
php的内存申请小设计
php并非简单的向os申请内存，而是会申请一大块内存，把其中一部分分给申请者，这样当再有逻辑来申请内存的时候，就不需要向os申请了，避免了频繁调用。当内存不够的时候才会再次申请
php的内存释放小设计
当释放内存的时候，php并非会把内存还给os，而是把内存轨道自己维护的空闲内存列表，以便重复利用，
php中垃圾是如何定义的？
准确地说，判断是否为垃圾，主要看有没有变量名指向变量容器zval，如果没有则认为是垃圾，需要释放。
打个比方：
<?php
$name = "咖啡色的羊驼";
// todo other things
当定义name的时候，处理完字符串准备做其他事情的时候，对于我们来说name的时候，处理完字符串准备做其他事情的时候，对于我们来说name就是可以回收的垃圾了，然而对于引擎来说，$name还是实打实存在的refcount也还是1，所以就不是垃圾，不能回收。当调用unset的时候，也并不一定引擎会认为它是一个垃圾而进行回收，主要还是看refcount是不是真的变为0了。
5.3版本以后php是如何处理垃圾内存的？
判断处理过程
为解决环形引用导致的垃圾，产生了新的GC算法，遵守以下几个基本准则：
1.如果一个zval的refcount增加，那么此zval还在使用，不属于垃圾
2.如果一个zval的refcount减少到0， 那么zval可以被释放掉，不属于垃圾
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
are you ok?
来个白话文版：就是对此zval中的每个元素进行一次refcount减1操作，操作完成之后，如果zval的refcount=0，那么这个zval就是一个垃圾
为了避免每次变量的refcount减少的时候都调用GC的算法进行垃圾判断，此算法会先把所有前面准则3情况下的zval节点放入一个节点(root)缓冲区(root buffer)，并且将这些zval节点标记成紫色，同时算法必须确保每一个zval节点在缓冲区中之出现一次。当缓冲区被节点塞满的时候，GC才开始开始对缓冲区中的zval节点进行垃圾判断。
涉及到垃圾回收的知识点
1.unset函数
unset只是断开一个变量到一块内存区域的连接，同时将该内存区域的引用计数-1；内存是否回收主要还是看refount是否到0了，以及gc算法判断。
2.= null 操作；
a=null是直接将a=null是直接将a 指向的数据结构置空，同时将其引用计数归0。
3.脚本执行结束
脚本执行结束，该脚本中使用的所有内存都会被释放，不论是否有引用环。
