PHP中引用的详解(引用计数、写时拷贝)

《PHP5中文手册》内容中"引用的解释"一文的摘要:

1. PHP中引用的特性

PHP中引用意味着用不同的名字访问同一个变量内容,引用不是C的指针(C语言中的指针里面存储的是变量的内容,在内存中存放的地址),是变量的另外一个别名或者映射。注意在 PHP 中,变量名和变量内容是不一样的,因此同样的内容可以有不同的名字。最接近的比喻是 Unix 的文件名和文件本身――变量名是目录条目,而变量内容则是文件本身。引用可以被看作是 Unix 文件系统中的紧密连接或者wins的快捷方式。

2.变量的引用

PHP 的引用允许用两个变量来指向同一个内容。

<?php  
     $a = " ABC " ;  
     $b   =& $a ;  
     echo   $a ; // 这里输出:ABC  
     echo   $b ; // 这里输出:ABC  
     $b = " EFG " ;  
     echo   $a ; // 这里$a的值变为EFG 所以输出EFG  
     echo   $b ; // 这里输出EFG  
?>

这意味着 $a 和 $b 指向了同一个变量。

注: $a 和$b 在这里是完全相同的,这并不是$a 指向了$b 或者相反,而是$a 和$b 指向了同一个地方。

对象的引用(对象的赋值传递)

在PHP5中两者映射到同一对象,不需要使用引用符。

<?php  
class fooclass{  
    public $att ;   
}  
$a = new fooclass();  
$b = $a;   
$a->att = 1;  
$b->att = 2;  
echo 'a obj:',($a->att),'<br>';  
echo 'b obj:',($b->att);  
/** 
 * 结果: 
 * a obj:2 
   b obj:2 
 */

在PHP5中 对象的赋值是个引用的过程。上列中

$a = new fooclass();  
$b = $a;

其实等效于$b=new fooclass(); $c=&$b;
PHP5中默认就是通过引用来调用对象, 但有时你可能想建立一个对象的副本,并希望原来的对象的改变不影响到副本 . 为了这样的目的,PHP5定义了一个特殊的方法,称为__clone。

自 PHP 5 起,new 自动返回引用,因此在此使用 =& 已经过时了并且会产生 E_STRICT 级别的消息。

在php4中,对象的赋值是个拷贝过程,

$a = new foo fooclass(), 实际上$a和new fooclass()的映射到不同对象实例,其中new fooclass产生的是一个匿名的fooclass对象实例 所以需要显式地使用$a = & new fooclass()来进行引用赋值传递。

所以在php4中,为了节省内存空间,$b=new fooclass()一般会改成引用的模式,即 $b=& new fooclass()。

4.函数的引用传递(传址调用)

引用传递的定义必须在函数定义中体现,在函数使用中,不要写成foo(&$a)的样子,否则会报"Call-time pass-by-reference过时"的警报。

<?php  
    function  foo( & $a ){  
         $a = $a + 100 ;  
    }  
    $b = 1 ;  
    echo   $b ; // 输出1  
    foo( $b );// 这里$b传递给函数的其实是$b的变量内容所处的内存地址,通过在函数里改变$a的值 就可以改变$b的值了  
    echo   " <br> " ;  
    echo   $b ; // 输出101

 

但是在函数“call_user_func_array”中,若要引用传参,就得需要 & 符号,如下代码所示:

function  test( & $b ){  
     $b ++ ;  
}  
$c = 0 ;  
call_user_func_array ( 'test' , array ( & $c ));  
echo   $c ;

5 函数的引用返回

代码:

<? php  
function   & test()  
{  
     static   $b = 0 ; // 申明一个静态变量  
     $b = $b + 1 ;  
     echo   $b ;  
     return   $b ;  
}  
$a = test(); // 这条语句会输出 $b的值 为1  
$a = 5 ;  
$a = test(); // 这条语句会输出 $b的值 为2  
$a =& test(); // 这条语句会输出 $b的值 为3  
$a = 5 ;  
$a = test(); // 这条语句会输出 $b的值 为6  
?>

通过这种方式$a=test();得到的其实不是函数的引用返回,这跟普通的函数调用没有区别,只是将函数的值赋给$a而已, 而$a做任何改变 都不会影响到函数中的$b。
而通过$a=&test()方式调用函数呢, 他的作用是 将return $b中的 $b变量的内存地址与$a变量的内存地址 指向了同一个地方
即产生了相当于这样的效果($a=&$b;) 所以改变$a的值 也同时改变了$b的值 所以在执行了

$a=&test();
$a=5;

以后,$b的值变为了5。

注意:

和参数传递不同,这里必须在两个地方都用 & 符号:定义和使用时都需要加&符号。

& test()指出返回的是一个引用,而不是通常的一个拷贝。
$a =& test()同样也指出 $a 是作为引用的绑定,而不是通常的赋值。

这里是为了让大家理解函数的引用返回才使用静态变量的,其实函数的引用返回多用在对象中:

<?php  
/** 
 * This is the way how we  use  pointer to access variable inside the  class . 
 */  
class  talker{  
     private   $data   =   ' Hi ' ;  
     public   function   &  get(){  
         return   $this -> data;  
    }  
    public   function  out(){  
         echo   $this -> data;  
    }    
}  
$aa   =   new  talker();  
$d   =   & $aa -> get();  
$aa -> out();  
$d   =   ' How ' ;  
$aa -> out();  
$d   =   ' Are ' ;  
$aa -> out();  
$d   =   ' You ' ;  
$aa -> out();  
//the output is  " Hi How Are You "

6 global 引用

当用 global $var 声明一个变量时实际上建立了一个到全局变量$_GLOBAL的引用。具体可以写成如下语句:

<?php       $var   =&   $GLOBALS [ "var" ];  ?>

把  global $var; 当成是  $var =& $GLOBALS['var']; 的简写。从而将其它引用赋给  $var 只改变了本地变量的引用。

如果全局变量赋值给另外另外一个变量$var_test,删除这个$var_test,也不会 unset 全局变量

<?php  
global $var;  
$var = "Example variable";  
$var_test =  &  $GLOBALS [ 'var' ];  
echo '$var_test is set to ',$var_test,'<br>'; //  
$var_test = 11;  
unset($var_test);  
echo '$GLOBALS[var] is set to ',$GLOBALS ['var'],'<br>';  
/** 
 * 输出结果: 
$var_test is set to Example variable 
$GLOBALS[var] is set to 11 
 */

如果在一个函数内部给一个声明为 global 的变量赋于一个引用,该引用只在函数内部可见。可以通过使用 $GLOBALS 数组避免这一点。

$var1 = "Example variable";  
$var2 = "";  
function global_references($use_globals) {  
    global $var1, $var2;  
    if (!$use_globals) {  
        $var2 =& $var1; // visible only inside the function  
    } else {  
        $GLOBALS["var2"] =& $var1; // visible also in global context  
    }  
}  
global_references(false);  
echo "var2 is set to '$var2'", '<br>'; // var2 is set to ''  
global_references(true);  
echo "var2 is set to '$var2'"; // var2 is set to 'Example variable'  
$var2 =& $var1; // visible only inside the function

那么实际上就是改变了$var2的映射关系,之前与$_GLOBAL['var2']的映射就断开了,再也无法修改函数外部$var2的内容。此特性也同样作用在用引用传递函数参数的例子中。
另外,需要注意在函数中unset($var2)不会真正释放变量内容,可以看做只是断开了函数内部$var2的映射而已。

7 . 取消引用 unset与=null

当你 unset 一个引用,只是断开了变量名和变量内容之间的绑定。这并不意味着变量内容被销毁了。例如:

<?php  
  
     $a   =   1 ;  
     $b   =&   $a ;  
     unset  ( $a );  
     echo $b; //输出:1:  
不会 unset $b,只是 $a。

使用unset($a)与$a=null的结果是不一样的。如果该块内存只有$a一个映射,那么unset($a)与$a=null等价,该内存的引用计数变为0,被自动回收;如果该块内存有$a和$b两个映射,那么unset($a)将导致$a=null且$b不变的情况,而$a=null会导致$a=$b=null的情况。
原因:某变量赋值为null,将导致该变量对应的内存块的引用计数直接置为0,被自动回收。

8 . $this

在一个对象的方法中,$this 永远是调用它的对象的引用。
9. PHP引用使用注意事项

很多人误解Php中的引用跟C当中的指针一样,事实上并非如此,而且很大差别。C语言中的指针除了在数组传递过程中不用显式申明外,其他都需要使用*进行定义,而php中对于地址的指向(类似指针)功能不是由用户自己来实现的,是由Zend核心实现的,php中引用采用的是“引用计数、写时拷贝”的原理,(写时复制(Copy-on-Write,也缩写为COW),顾名思义,就是在写入时才真正复制一份内存进行修改。)

就是除非发生写操作,指向同一个地址的变量或者对象是不会被拷贝的,比如下面的代码:

$a = array('a','c'...'n');
$b = $a;

如果程序仅执行到这里,$b和$b是相同的,但是并没有像C那样,$a和$b占用不同的内存空间,而是指向了同一块内存,这就是php和c的差别,并不需要写成$b=&$a才表示$b指向$a的内存,zend就已经帮你实现了引用,并且zend会非常智能的帮你去判断什么时候该这样处理,什么时候不该这样处理。
如果在后面继续写如下代码,增加一个函数,通过引用的方式传递参数,并打印输出数组大小。

function printArray(&$arr) //引用传递  
 {  
    print(count($arr));  
}  
 printArray($a);

上面的代码中,我们通过引用把$a数组传入printArray()函数,zend引擎会认为printArray()可能会导致对$a的改变,此时就会自动为$b生产一个$a的数据拷贝,重新申请一块内存进行存储。这就是前面提到的“引用计数、写时拷贝”概念。

直观的理解:$a将使用自己原始的内存空间,而$b,则会使用新开辟的内存空间,而这个空间将使用$a的原始($a或者$b改变之前)内容空间的内容的拷贝,然后做对应的改变。
如果我们把上面的代码改成下面这样:

function printArray($arr)  //值传递  
 {  
     print(count($arr));  
 }  
 printArray($a);

上面的代码直接传递$a值到printArray()中,此时并不存在引用传递,所以没有出现写时拷贝。

测试:

$a = array(1,2,3);  
$b =$a;  
function printArray($arr)  //值传递  
{  
    print(count($arr));  
}  
$s = microtime(true);   
for($i=1;$i<10000;$i++){  
    printArray($a);  
 }  
$e = microtime(true);   
echo '=----------------------------';  
echo $e-$s;//0.031868934631348 s
$a = array(1,2,3);  
$b = $a;  
function printArray(&$arr)  //引用传递  
{  
    print(count($arr));  
}  
$s = microtime(true);   
for($i=1;$i<10000;$i++){  
    printArray($a);  
 }  
$e = microtime(true);   
echo '=----------------------------';  
echo $e-$s;//0.047234058380127

测试结果

值传递:0.031868934631348 s
引用传递: 0.047234058380127

结果引用传递性能下降:50%左右。
所以不正确使用引用,性能反而下降。

转自:http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7454801

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