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PHP 数组占用内存分析

发布时间:2022-10-20 11:14:31 所属栏目:PHP教程 来源:
导读:  下面的做法会占用多大的内存?

  list($appid,$openid) = ["testcontent","test"];
  测试

  $m0 = memory_get_usage();
  $k = range(1,200000);
  $m1 = memory_get_usage();
  echo
  下面的做法会占用多大的内存?
 
  list($appid,$openid) = ["testcontent","test"];
  测试
 
  $m0 = memory_get_usage();
  $k = range(1,200000);
  $m1 = memory_get_usage();
  echo round(($m1-$m0)/pow(1024,2),4) ."MB\n";
  foreach ($k as $i){
      $n1 = "kk$i";
      $n2 = "tt$i";
      list($$n1,$$n2) = [$i,$i*3];
  }
  $m2 = memory_get_usage();
  echo round(($m2-$m1)/pow(1024,2),4) ."MB\n";
  $m1 = memory_get_usage();
  foreach ($k as $i){
      $n1 = "kk$i";
      $n2 = "tt$i";
      $$n1 = $i+time();
      $$n2 = 2*time();
  }
  $m2 = memory_get_usage();
  echo round(($m2-$m1)/pow(1024,2),4) ."MB\n";
  上面运行输出的结果如下:
 
  27.9404MB
  51.3041MB
  9.1553MB
  可见数组占用的内存远大于正常分配的内容
 
  原理
 
  在PHP中都使用long类型来代表数字,没有使用int类型。大家都明白PHP是一种弱类型的语言,它不会去区分变量的类型,没有int float char *之类的概念。
 
  我们看看php在zend里面存储的变量,PHP中每个变量都有对应的 zval,Zval结构体定义在Zend/zend.h里面,其结构:
 
  typedef struct _zval_struct zval;
  struct _zval_struct {
      /* Variable information */
      zvalue_value value;     /* The value 1 12字节(32位机是12,64位机需要8+4+4=16) */
      zend_uint refcount__gc; /* The number of references to this value (for GC) 4字节 */
      zend_uchar type;        /* The active type 1字节*/
      zend_uchar is_ref__gc;  /* Whether this value is a reference (&) 1字节*/
  };
  PHP使用一种UNION结构来存储变量的值,即zvalue_value 是一个union,UNION变量所占用的内存是由最大成员数据空间决定。
 
  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;
  最大成员数据空间是struct str,指针占*val用4字节PHP数组,INT占用4字节,共8字节。
 
  struct zval占用的空间为8+4+1+1 = 14字节,其实呢,在zval中数组,字符串和对象还需要另外的存储结构,数组则是一个 HashTable:
 
  HashTable结构体定义在Zend/zend_hash.h.
 
  typedef struct _hashtable {
      uint nTableSize;//4
      uint nTableMask;//4
      uint nNumOfElements;//4
      ulong nNextFreeElement;//4
      Bucket *pInternalPointer;   /* Used for element traversal 4*/
      Bucket *pListHead;//4
      Bucket *pListTail;//4
      Bucket **arBuckets;//4
      dtor_func_t pDestructor;//4
      zend_bool persistent;//1
      unsigned char nApplyCount;//1
      zend_bool bApplyProtection;//1
  #if ZEND_DEBUG
      int inconsistent;//4
  #endif
  } HashTable;
  HashTable 结构需要 39 个字节,每个数组元素存储在 Bucket 结构中:
 
  typedef struct bucket {
      ulong h;    /* Used for numeric indexing                4字节 */
      uint nKeyLength;    /* The length of the key (for string keys)  4字节 */
      void *pData;        /* 4字节*/
      void *pDataPtr;         /* 4字节*/
      struct bucket *pListNext;  /* PHP arrays are ordered. This gives the next element in that order4字节*/
      struct bucket *pListLast;  /* and this gives the previous element           4字节 */
      struct bucket *pNext;      /* The next element in this (doubly) linked list     4字节*/
      struct bucket *pLast;      /* The previous element in this (doubly) linked list     4字节*/
      char arKey[1];            /* Must be last element   1字节*/
  } Bucket;
  Bucket 结构需要 33 个字节,键长超过四个字节的部分附加在 Bucket 后面,而元素值很可能是一个 zval 结构,另外每个数组会分配一个由 arBuckets 指向的 Bucket 指针数组, 虽然不能说每增加一个元素就需要一个指针,但是实际情况可能更糟。
 
  这么算来一个数组元素就会占用 54 个字节,与上面的估算几乎一样。
 
  一个空数组至少会占用 14(zval) + 39(HashTable) + 33(arBuckets) = 86 个字节,作为一个变量应该在符号表中有个位置,也是一个数组元素,因此一个空数组变量需要 118 个字节来描述和存储。
 
  从空间的角度来看,小型数组平均代价较大,当然一个脚本中不会充斥数量很大的小型数组,可以以较小的空间代价来获取编程上的快捷。
 
  但如果将数组当作容器来使用就是另一番景象了,实际应用经常会遇到多维数组,而且元素居多。
 
  比如10k个元素的一维数组大概消耗540k内存,而10k x 10 的二维数组理论上只需要 6M 左右的空间,但是按照 memory_get_usage 的结果则两倍于此,[10k,5,2]的三维数组居然消耗了23M,小型数组果然是划不来的。
 

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