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php的扩展和嵌入--php内存管理_PHP教程

程序员文章站 2022-05-16 15:53:19
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php对内存的管理机制相当的详尽,它在这一点上更类似与java的垃圾回收机制。而对于c语言或者c++大部分时候都只能由程序员自己把申请的空间释放掉。在php中,由于要应对成千上万的连接,同时这些连接往往还需要保持很长的时间。这并不同于c中程序结束了相应的内存块就会被回收。

所以仅仅依靠程序员在写程序的时候注意内存回收是不够的,php肯定要有一些自己内部的、与连接相关的内存管理机制来保证不发生任何的内存泄露。

在本文中,首先对php的内存机制进行一个介绍:

那些在c语言中的空间函数,比如malloc() free() strdup() realloc() calloc(),php中会有不同的形式。


返还申请的内存:对于程序员来说,每一块申请的内存都应该返还,如果不还就会导致内存泄漏。在那些不要求一直运行的程序中,稍许的内存泄漏在整个进程被杀掉之后就结束了。但是类似于apache这种一直运行的web server,小的内存泄漏最终会导致程序的崩溃。


错误处理的例子

在进行错误处理的时候,采用的机制一般是是Zend Engine会设定一个跳出地址,一旦发生exit或die或任何严重错误E_ERROR的时候,就会利用一个longjmp()跳到这个地址上面去。但是这种做法几乎都会导致内存泄漏。因为free的操作都会被跳掉。(这个问题在c++里面也同样存在,就是在设计类的时候,绝不要把错误处理或告警函数写在构造或者析构函数内,同样的原因,由于对象已经处在了销毁或创建的阶段,所以任何错误函数处理都可能打断这一过程,从而可能导致内存泄漏。) 下面的代码中就给出了这样的一个例子:
void call_function(const char *fname, int fname_len TSRMLS_DC)
{
    zend_function *fe;
    char *lcase_fname;
    /* PHP function names are case-insensitive to simplify locating them in the function tables all function names are implicitly
     * translated to lowercase
     */
    lcase_fname = estrndup(fname, fname_len);//创造一个函数名的副本
    zend_str_tolower(lcase_fname, fname_len);//都转换成小写,这样的寻找的时候很方便,这应该也是php函数表中进行函数标识的方式。
    if (zend_hash_find(EG(function_table),
            lcase_fname, fname_len + 1, (void **)&fe) == FAILURE) {?SUCCESS。这个是要在函数表里面寻找待调用的函数。
        zend_execute(fe->op_array TSRMLS_CC);
    } else {
              php_error_docref(NULL TSRMLS_CC, E_ERROR,
                         "Call to undefined function: %s()", fname); //等同于Trigger_error() 
    }
    efree(lcase_fname);
}
在这个例子中,提供了一个php在调用函数时候的功能。当php调用函数时,需要到函数表也就是function_table中去寻找相应的函数,而在寻找之前要先转换到小写字母,这样在寻找的时候可以提高查找的效率。 而通过zend_hash_find函数如果找到了要调用的函数,就使用zend_execute进行调用。而如果没找到的haunted就要跳出报错,显示没找到。但是问题来了,注意之前为了寻找函数创建了一个小写版本的函数名字符串。这个字符串一直到用到zend_hash_find函数,一旦没找到进入了报错之后,那么这个字符串所对应的内存空间必然就找不回来了,这就造成了内存的泄露。

因此,php提供了Zend内存管理,Zend memory management也称为ZendMM。 php的扩展和嵌入--php内存管理_PHP教程
  • php中的内存管理与操作系统的机制类似,但是对象是针对每一个请求所涉及的内存的。
  • 除此之外ZendMM还会控制ini文件里面规定的memZ喎?http://www.Bkjia.com/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">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"http://www.Bkjia.com/uploadfile/Collfiles/20131213/20131213091641239.jpg" alt="\">
    如果你对malloc、calloc和realloc这些函数还不太熟悉,请移步: http://www.cppblog.com/sandywin/archive/2011/09/14/155746.html
    除此之外,还有两个安全模式的内存函数: void *safe_emalloc(size_t size, size_t count, size_t addtl);
    void *safe_pemalloc(size_t size, size_t count, size_t addtl, char persistent); 他们申请的空间是size*count + addtl,存在的原因是为了避免int型的溢出。


    接下来说一个更有趣的,php中的引用计数
    很多语言中都有引用,很多时候也都会使用引用。通过引用可以节省空间,因为有时候并没有必要为每个变量都制造一个副本。 所谓引用计数,就是指同一块内存空间被多少个变量引用了,从而避免可能的内存错误操作。 先看下面的一段代码:
    	* {
    	*     zval *helloval;
    	*     MAKE_STD_ZVAL(helloval);
    	*     ZVAL_STRING(helloval, "Hello World", 1);
    	*     zend_hash_add(EG(active_symbol_table), "a", sizeof("a"),
    	*                                            &helloval, sizeof(zval*), NULL);
    	*     zend_hash_add(EG(active_symbol_table), "b", sizeof("b"),
    	*                                            &helloval, sizeof(zval*), NULL);
    	* }
    
    这段代码首先声明了一个zval变量,再用MAKE_STD_ZVAL进行了初始化,接下来用ZVAL_STRING附了初值。然后对这个变量,给出了两个变量名。第一个是a,第二个是b,毫无疑问,第二个肯定是一个引用。但是这段代码这么写肯定有问题,问题就在于你在用zend_hash_add之后并没有更新相应的引用计数。zend并不知道你多加了这么一个引用,这就导致释放内存的时候可能导致两次释放。所以经过修改之后的正确代码如下:
    	* {
    	*     zval *helloval;
    	*     MAKE_STD_ZVAL(helloval);
    	*     ZVAL_STRING(helloval, "Hello World", 1);
    	*     zend_hash_add(EG(active_symbol_table), "a", sizeof("a"),
    	*                                            &helloval, sizeof(zval*), NULL);
    	*     ZVAL_ADDREF(helloval);//加上这个之后,就不会有重新释放同一块内存空间这样的错误了
    	*     zend_hash_add(EG(active_symbol_table), "b", sizeof("b"),
    	*                                            &helloval, sizeof(zval*), NULL);
    	* }
    
    进行了ZVAL_ADDREF之后,下一次unset变量的时候,会先查看ref_count引用计数,如果=1就释放,如果>1就只是-1,并不进行内存释放。
    Copy on Write 再来看下面的这一段php代码:
    很显然在第二行的时候b声明了一个a的引用,那么在执行完了第三行的代码之后,b增加了,a增不增加呢?很多时候可能并不想增加。所以这个时候当Zend检测到refCount>1之后,就会执行一个变量分离的操作,把原来的一块内存变成两块内存:
    zval *get_var_and_separate(char *varname, int varname_len TSRMLS_DC)
    {
        zval **varval, *varcopy;
        if (zend_hash_find(EG(active_symbol_table),
                           varname, varname_len + 1, (void**)&varval) == FAILURE) {
           /*符号表里没找到 */
           return NULL;
       }
       if ((*varval)->refcount refcount = 1;
           varcopy->is_ref = 0;
           zend_hash_add(EG(active_symbol_table), varname, varname_len + 1,
                                            &varcopy, sizeof(zval*), NULL);
       /* Return the new zval* */
       return varcopy;
    }
    首先看到了两个判断语句,第一个判断语句先在符号表里面看看有没有找到相应的变量,如果没找到也就没必要分离了。第二个判断语句是看输入的变量的引用次数是不是小于2,如果是的话那就说明输入变量*varval是唯一的,也没必要分离。 否则的话肯定有引用,这个时候就要制作一个副本varcopy。这个副本会承袭varname对应的值,但是不同之处在于帮它重新申请了内存空间,重新初始化了refcount和is_ref参数。 以a、b为例,在$b+=5,执行之后,b作为varname去寻找是否有引用,发现还有一个引用a,这个时候就把b的值拷出来,然后重新申请一片空间,在重新注册为b。这样的话就是两块独立的内存块了。

    Change on Write 再看一个代码片段:
    如果你觉得想要a跟着b一起改变,那没有问题,只要显式的用&符号进行引用声明就可以了。这样的话is_ref标志位就会被置1. 这时候也就没必要进行内存块的分离了。所以在上面的代码中要把第二个if语句的判断更改一下:
    if ((*varval)->is_ref || (*varval)->refcount 
    

    再看最后一种情况,这种情况最纠结:
    既不是copy on write也不是change on wirte,那没办法了,只好分离一下。这里只好b独立出来了: php的扩展和嵌入--php内存管理_PHP教程







    对php内存管理的一些机制就说到这里,感觉php确实是一门相当神奇的语言。哈哈。

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