PHP 是如何做垃圾回收的

包含 php 5 与 php7 的变量实现和垃圾回收的对比

变量的实现

PHP 的变量是弱类型的，可以表示整数、浮点数、字符串等类型。PHP 的变量是使用结构体 zval 表示的

PHP 5.* zval 和 zend_value 结构

struct _zval_struct { // 结构体

    zvalue_value value;

    zend_uint refcount__gc;

    zend_uchar type;

    zend_uchar is_ref__gc;

}

typedef union _zvalue_value { // 联合体

    long lval;

    double dval;

    struct {

        char *val;

        int len;

    } str; // 字符串

    HashTable *ht; // 数组

    zend_object_value obj; // 对象

    zend_ast *ast;

} zvalue_value;

PHP 7.0 zval 和 zend_value 结构

struct _zval_struct {

	union {

		zend_long         lval;             /* long value */

		double            dval;             /* double value */

		zend_refcounted  *counted;

		zend_string      *str;

		zend_array       *arr;

		zend_object      *obj;

		zend_resource    *res;

		zend_reference   *ref;

		zend_ast_ref     *ast;

		zval             *zv;

		void             *ptr;

		zend_class_entry *ce;

		zend_function    *func;

		struct {

			uint32_t w1;

			uint32_t w2;

		} ww;

	} value;

    union {

        struct {

            ZEND_ENDIAN_LOHI_4(

                zend_uchar    type,         /* active type */

                zend_uchar    type_flags,

                zend_uchar    const_flags,

                zend_uchar    reserved)     /* call info for EX(This) */

        } v;

        uint32_t type_info;

    } u1;

    union {

        uint32_t     var_flags;

        uint32_t     next;                 /* hash collision chain */

        uint32_t     cache_slot;           /* literal cache slot */

        uint32_t     lineno;               /* line number (for ast nodes) */

        uint32_t     num_args;             /* arguments number for EX(This) */

        uint32_t     fe_pos;               /* foreach position */

        uint32_t     fe_iter_idx;          /* foreach iterator index */

    } u2;

};

PHP5 与 PHP7 引用计数的对比

php 5.* 变量赋值等操作引用计数如图所示，在倒数第二步，会形成一个循环引用，并且在 unset 操作之后，会产生垃圾。

PHP 7 的计数放到了具体的 value 中，zval 不存在写时复制（写时分离）。

并且 PHP 7 的有一个专门的 zend_reference 用来表示引用。

有了以上关于 PHP 变量存储的知识，我们可以理解一下 PHP 是如何做垃圾回收的了。

什么是垃圾

首先，我们需要定义什么是垃圾。

refcount 增加的不是
refcount 等于0的不是，这个会被直接清除
refcount 减少，并且不等于0的才可能是垃圾

垃圾收集

php7 要求数据类型是数组和对象，并且 type_flag 是 IS_TYPE_COLLECTABLE
没有在缓冲区中存在过
没有被标记过
标记为紫色，并且放到缓冲区中

回收算法

论文：https://researcher.watson.ibm.com/researcher/files/us-bacon/Bacon01Concurrent.pdf

PHP 5.3 版本以及之后的版本

将垃圾放到一个 root 池中
当满 10000 个节点的时候进行垃圾回收
遍历双向链表中的节点 refcount-1
遍历双向链表将 refcount=0 的节点删除，到free队列中
对 refcount!=0 的 refcount+1

巴特西

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