這兩天任務(wù)提前完成，可以喘口氣沉淀一下，深入學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)PHP。其實本來是想了解一下PHP性能優(yōu)化相關(guān)的東西，但被網(wǎng)上的一句“PHP數(shù)組內(nèi)存利用率低，C語言100MB的內(nèi)存數(shù)組，PHP里需要1G”驚到了。PHP真的這么耗內(nèi)存么？于是借此機會了解了PHP的數(shù)據(jù)類型實現(xiàn)方式。
先來做個測試：
<?php
echo memory_get_usage() , '<br>';
$start = memory_get_usage();
$a = Array();
for ($i=0; $i<1000; $i++) {
$a[$i] = $i + $i;
}
$end = memory_get_usage();
echo memory_get_usage() , '<br>';
echo 'argv:', ($end - $start)/1000 ,'bytes' , '<br>';
所得結(jié)果：
353352
437848
argv:84.416bytes
1000個元素的整數(shù)數(shù)組耗費內(nèi)存(437848 - 353352)字節(jié)，約合82KB，也就是說每個元素所占內(nèi)存84字節(jié)。在C語言中，一個int占位是4字節(jié)，整體相差了20倍。
但是網(wǎng)上又說memery_get_usage()返回的結(jié)果不全是數(shù)組占用，還包括PHP本身的一些結(jié)構(gòu)，因此，換種方式，采用PHP內(nèi)置函數(shù)生成數(shù)組試試：
<?php $start = memory_get_usage(); $a = array_fill(0, 10000, 1); $end = memory_get_usage(); //10k elements array; echo 'argv:', ($end - $start )/10000,'byte' , '<br>';
輸出為：
argv:54.5792byte
比剛才略好，但也54字節(jié)，確實差了10倍左右。
究其原因，還得從PHP的底層實現(xiàn)說起。PHP是一種弱類型的語言，不分int，double，string之類的，統(tǒng)一一個'$'就能解決所有問題。PHP底層由C語言實現(xiàn)，每個變量都對應(yīng)一個zval結(jié)構(gòu)，其詳細(xì)定義為：
typedef struct _zval_struct zval;
struct _zval_struct {
/* Variable information */
zvalue_value value; /* The value 1 12字節(jié)(32位機是12，64位機需要8+4+4=16) */
zend_uint refcount__gc; /* The number of references to this value (for GC) 4字節(jié) */
zend_uchar type; /* The active type 1字節(jié)*/
zend_uchar is_ref__gc; /* Whether this value is a reference (&) 1字節(jié)*/
};
PHP使用union結(jié)構(gòu)來存儲變量的值，zval中zvalue_value類型的value變量即為一個union，定義如下：
typedef union _zvalue_value {
long lval; /* long value */
double dval; /* double value */
struct { /* string value */
char *val;
int len;
} str;
HashTable *ht; /* hash table value */
zend_object_value obj; /*object value */
} zvalue_value;
union類型占用內(nèi)存的大小有其最大的成員所占的數(shù)據(jù)空間決定。在zvalue_value中，str結(jié)構(gòu)體的int占4字節(jié)，char指針占4字節(jié)，故整個zvalue_value所占內(nèi)存為8字節(jié)。
zval的大小即為8 + 4 + 1 + 1 = 14字節(jié)。
注意到zvalue_value中還有一個HashTable是做什么的？zval中，數(shù)組、字符串和對象還需要另外的存儲結(jié)構(gòu)，數(shù)組的存儲結(jié)構(gòu)即為HashTable。
HashTable定義給出：
typedef struct _hashtable {
uint nTableSize; //表長度，并非元素個數(shù)
uint nTableMask;//表的掩碼，始終等于nTableSize-1
uint nNumOfElements;//存儲的元素個數(shù)
ulong nNextFreeElement;//指向下一個空的元素位置
Bucket *pInternalPointer;//foreach循環(huán)時，用來記錄當(dāng)前遍歷到的元素位置
Bucket *pListHead;
Bucket *pListTail;
Bucket **arBuckets;//存儲的元素數(shù)組
dtor_func_t pDestructor;//析構(gòu)函數(shù)
zend_bool persistent;//是否持久保存。從這可以發(fā)現(xiàn)，PHP數(shù)組是可以實現(xiàn)持久保存在內(nèi)存中的，而無需每次請求都重新加載。
unsigned char nApplyCount;
zend_bool bApplyProtection;
} HashTable;
除了幾個記錄table大小，所含元素數(shù)量的屬性變量外，Bucket被多次使用到，Bucket是如何定義的：
typedef struct bucket {
ulong h; //數(shù)組索引
uint nKeyLength; //字符串索引的長度
void *pData; //實際數(shù)據(jù)的存儲地址
void *pDataPtr; //引入的數(shù)據(jù)存儲地址
struct bucket *pListNext;
struct bucket *pListLast;
struct bucket *pNext; //雙向鏈表的下一個元素的地址
struct bucket *pLast;//雙向鏈表的下一個元素地址
char arKey[1]; /* Must be last element */
} Bucket;
有點像一個鏈表，Bucket就像是一個鏈表節(jié)點，有具體的數(shù)據(jù)和指針，而HashTable就是一個array，保存著一串Bucket元素。PHP中多維數(shù)組的實現(xiàn)，不過就是Bucket里面存著另一個HashTable罷了。