PHP底層分析：關于寫時復制(cow)

widuu 發(fā)布于2019-06-27 12:16 / 881人閱讀

摘要：可以看到，該結構體存儲了關于變量值，有幾個變量指向該結構體，變量類型，是否為引用變量等信息。這個就是寫時復制，在作怪，他沒有在賦值的時候就分裂成兩個結構體，而是在我們改寫其中一個變量時發(fā)生效果，屬于一種慢復制也稱慢分裂。

想要走到技術的天花板，那么學習過程中在于知其然且知其所以然。

今天我們來討論一下PHP底層的寫時復制(也稱寫時分裂)。

首先我們先來看看一段代碼：

兩段代碼的輸出結果相信各位都知道，但是我們今天講講這之中發(fā)生了什么。

下圖是PHP存儲變量的結構體(為方便講解已寫了注釋)，zend.h在Zend目錄下。

可以看到，該結構體存儲了關于變量值，有幾個變量指向該結構體，變量類型，是否為引用變量等信息。

那么第一次打印發(fā)生了什么呢？變量的信息進入了一個結構體，相關如下：

$name = ‘傍晚八點半’;
$myName = $name;

此時$name和$myName共用一個結構體的，refcount__gc為2，

我們發(fā)現(xiàn)，$myName = $name;這個過程中并沒有主動變成兩個結構體(這也算PHP內(nèi)部實現(xiàn)優(yōu)化的一種，只用一個結構體，省了內(nèi)存)。

那么當代碼運行到 $myName = ‘gzchen’; 的時候，結構體如何變化呢？由于第一次輸出時是兩個變量共用結構體，那么此時更改其中一個變量，會不會導致兩個值一起變化呢？純粹從結構體的邏輯來看，是有可能的，畢竟大家共用著這個結構體嘛。

那么我們看下第二次打印是怎么樣的情況，相關變化如下：

并沒有按照我們所想的將$name和$myName同時改成’gzchen’，而是復制多了一份結構體出來，兩個結構體分別對應著$name和$myName。

這個就是寫時復制(Copy-on-write，COW)在作怪，他沒有在$myName = $name;賦值的時候就分裂成兩個結構體，而是在我們改寫其中一個變量時發(fā)生效果，屬于一種慢復制（也稱慢分裂）。

偽代碼如下：

我們再看下另外一段代碼：

輸出為’b’，中途發(fā)生了什么？

其實foreach遍歷過程中，并不是直接操作$arr(原數(shù)組)的，而是會將$arr復制出一個$arrcopy(實際上是一個副本，我這里以$arrcopy代替）,foreach在遍歷過程中操作的其實一直是$arrcopy，大概的流程是這樣：

和上面舉得例子其實是一個道理，我們可以看出，剛開始($arr = $arrcopy)還是共用一個結構體的，但是$arr[$k] = $v又再次賦值，發(fā)生了寫時復制，結構體就分裂了。

然后前面說過foreach操作的是$arrcopy,所以$arr的結構體指針就被停留在第一位了（因為結構體不一樣了，$arrcopy沒辦法同步給$arr賦值了）。

其實這類技術通常只會在面試中用到，日常開發(fā)會用這種寫法的人終究還是少數(shù)，暫時看不明白的朋友也不用太在意，只要知道有”寫時復制”這個情況出現(xiàn)就行了。

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