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php底層原理之變量（一）

curlyCheng / 2287人閱讀

摘要：對于來說，變量有全局變量和局部變量之分那么，他們都是存儲到一個哈希表內(nèi)了么其實不是的，變量存儲也有作用域的概念。

上次跟大家講了垃圾回收機制后，有些小伙伴對底層原理比較感興趣，私信問我了一些關(guān)于變量的相關(guān)知識，既然大家對變量比較感興趣，那么這次我們來系統(tǒng)的講一下變量的底層原理

變量結(jié)構(gòu)

首先，我們還是先擺上我們的zval結(jié)構(gòu)體，即php所有變量都會以zval結(jié)構(gòu)體的形式實現(xiàn)

struct _zval_struct {
    union {
        long lval;
        double dval;
        struct {
            char *val;
            int len;
        } str;
        HashTable *ht;
        zend_object_value obj;
    } value;                    //變量value值
    zend_uint refcount__gc;   //引用計數(shù)內(nèi)存中使用次數(shù)，為0刪除該變量
    zend_uchar type;           //變量類型
    zend_uchar is_ref__gc;    //區(qū)分是否是引用變量，是引用為1，否則為0
};

從上面結(jié)構(gòu)體內(nèi)容可以看出每一個php變量都會由變量類型、value值、引用計數(shù)次數(shù)和是否是引用變量四部分組成

注：上面zval結(jié)構(gòu)體是php5.3版本之后，php7版本之前的結(jié)構(gòu)

變量類型

看到這里，可能會有小伙伴們問我，php不是有8種數(shù)據(jù)類型嗎？但是為什么對應(yīng)的zvalue的value值只有5種？

原因是這樣的，php出于對內(nèi)存節(jié)省的考慮，所以對于一些變量類型做了復(fù)用，并沒有一一對應(yīng)去定義每個變量類型

下面我們看一下zvalue的每個value值所對應(yīng)的變量類型

zval.value.lval => 整型、布爾型、資源
zval.value.dval => 浮點型
zval.value.str  => 字符串
zval.value.*ht  => 數(shù)組
zval.value.obj  => 對象

看到這里大家可能會比較奇怪，布爾型和資源是怎么對應(yīng)到zval.value的lval上的呢？還有，NULL呢？

布爾型

就像我們會將true和false映射成0和1進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存儲一樣，php也是這么做的。所以php發(fā)現(xiàn)zval的type值是布爾型時，會將布爾型轉(zhuǎn)成0或1存儲在zval.value的lval中

資源

資源對于php來說屬于一個比較特殊的變量，而php會將每個資源對應(yīng)的資源標(biāo)識存儲在zval.value的lval中。常見的資源有：文件句柄、數(shù)據(jù)庫句柄等

NULL

對于NULL來說，就更好理解了，因為本身通過zval的type值即可區(qū)分，所以并沒有將NULL值存儲在zval的value中

變量生成

php作為一門動態(tài)語言，沒有先聲明變量后賦值的習(xí)慣，所以都是拿來一個變量直接就進(jìn)行了賦值，那么是如何實現(xiàn)的呢？

舉例：

$name = "許錚的技術(shù)成長之路";
變量容器生成

其實每次變量被常量賦值時，都會對應(yīng)生成一個變量容器。剛才的例子會生成一個變量容器，容器的type是字符串類型，而value值則是許錚的技術(shù)成長之路，且此時該變量容器的ref_count會加1

變量名和變量容器關(guān)聯(lián)

而變量name是如何與變量容器關(guān)聯(lián)起來的呢？其實也是使用了php的一個內(nèi)部機制，即哈希表。每個變量的變量名和指向zval結(jié)構(gòu)的指針被存儲在哈希表內(nèi)，以此實現(xiàn)了變量名到變量容器的映射

變量作用域

上面我們提到了變量名和變量容器映射的概念。對于php來說，變量有全局變量和局部變量之分；那么，他們都是存儲到一個哈希表內(nèi)了么？

其實不是的，變量存儲也有作用域的概念。全局變量被存儲到了全局符號表內(nèi)，而局部變量也就是指函數(shù)或?qū)ο髢?nèi)的變量，則被存儲到了活動符號表內(nèi)（每個函數(shù)或?qū)ο蠖级鄮ЬS護(hù)了自己的活動符號表。活動符號表的生命周期，從函數(shù)或?qū)ο蟊徽{(diào)用時開始，到調(diào)用完成時結(jié)束）

變量銷毀

變量銷毀，分為以下幾種情況：
1、手動銷毀
2、垃圾回收機制銷毀（引用計數(shù)清0銷毀和根緩沖區(qū)滿后銷毀）

我們這次主要講一下手動銷毀，即unset，每次銷毀時都會將符號表內(nèi)的變量名和對應(yīng)的zval結(jié)構(gòu)進(jìn)行銷毀，并將對應(yīng)的內(nèi)存歸還到php所維護(hù)的內(nèi)存池內(nèi)（按內(nèi)存大小劃分到對應(yīng)內(nèi)存列表中）

而對于垃圾回收機制的銷毀，如果你不了解其相關(guān)原理，那么我建議你看下我之前寫的文章php底層原理之垃圾回收機制

思考

今天，我們從底層的角度，將變量從生成到銷毀講了一遍。對于變量的生成，我們是拿常量賦值作為示例講解的，那么變量之間的賦值呢？是什么原理呢？且聽下回分解~

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