理解PHP的变量，值与引用的关系

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title: 理解PHP的变量，值与引用的关系

createdDate: 2015-03-11

category: php

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PHP的变量与C++中的变量是两种截然不容的概念。如果没有理解清楚，使用C++的方式来思考PHP就会遇到一些问题。

C++中，变量与值是绑定的。值是内存的上的一块内存上的数据，而变量则是操作这块内存的名称。变量消失（比如超出作用域）值也会消失。

而PHP中，变量和值是两个概念。PHP是一种弱类型语言，值在PHP的内部（zend引擎），被存放在一个zval结构体中，这个结构体中，除了包含了值的类型，数据外，还包含两个字节的信息。一个是`is_ref`，是一个bool值，用来标识这个值是否是一个`引用`。第二个额外字节是`refcount`，用来表示指向这个值的变量（也称符号即symbol）的个数。如果refcount为0，那么这个值就可以被回收了。

而变量则另外存放在一个符号表中，每个变量有其作用域。

声明一个变量时：

```

$a = 'hello';

```

在当前作用域新建了一个变量a，并在内存中新建了一个zval，其类型字段为string，数据字段为'hello'。因为a不是一个引用变量，所以is_ref字段为false，因为$a指向了这个zval（注意，虽然是指向这个zval了，但是a依然不是引用变量），所以refcount为1。关系大概类似这样：

注意一点，**当"refcount"的值是1时，"is_ref"的值总是FALSE**。这一点往后就明白了。

## 输出"refcount"和"is_ref"

如果按照了xdebug，可以使用`xdebug_debug_zval()`函数来输出"refcount"和"is_ref"的值。

```

$a = 'hello';

xdebug_debug_zval('a');

```

输出：

```

(refcount=1, is_ref=0),string 'hello' (length=5)

```

我们可以利用这个函数来更好的理解zval。

## 赋值的小细节

先来看那PHP中赋值的例子：

```

$a = "hello";

$b = $a;

xdebug_debug_zval( 'a' );

xdebug_debug_zval( 'b' );

```

输出

```

a:

(refcount=2, is_ref=0),string 'hello' (length=5)

b:

(refcount=2, is_ref=0),string 'hello' (length=5)

```

既然PHP中除了object的赋值外都是复制，那么为什么a的refcount会增加呢？

我们修改b的值看看会不会有什么变化：

```

$a = "hello";

$b = $a;

xdebug_debug_zval( 'a' );

xdebug_debug_zval( 'b' );

$b = 2;

xdebug_debug_zval('a');

xdebug_debug_zval('b');

```

输出：

```

a:

(refcount=2, is_ref=0),string 'hello' (length=5)

b:

(refcount=2, is_ref=0),string 'hello' (length=5)

a:

(refcount=1, is_ref=0),string 'hello' (length=5)

b:

(refcount=1, is_ref=0),int 2

```

看到了么！如果只是赋值而没有修改的话，PHP不会立马拷贝值，而是让b指向a的值，所以a的zval的refcount为2。但是当我们修改b时，PHP就必须进行复制了。所以a的zval的refcount回到1。

用图片表示更直观：

$b = $a：

修改b后：

## 理解引用

理解了PHP中值与引用的关系，再来看PHP的引用就非常简单了。引用变量不会有新开一个zval，而是指向他所引用的变量的zval。并且，zval的`is_ref`置为1，refcount加一。

把上面的例子改为引用赋值，看看区别：

```

a:

(refcount=2, is_ref=1),string 'hello' (length=5)

b:

(refcount=2, is_ref=1),string 'hello' (length=5)

a:

(refcount=2, is_ref=1),int 2

b:

(refcount=2, is_ref=1),int 2

```

输出：

```

a:

(refcount=2, is_ref=1),string 'hello' (length=5)

b:

(refcount=2, is_ref=1),string 'hello' (length=5)

a:

(refcount=2, is_ref=1),int 2

b:

(refcount=2, is_ref=1),int 2

```

可以看出a和b都是指向一个zval的变量。

在代码的最后把a变量删除会有什么效果呢？

```

$a = "hello";

$b = &$a;

xdebug_debug_zval( 'a' );

xdebug_debug_zval( 'b' );

$b = 2;

xdebug_debug_zval('a');

xdebug_debug_zval('b');

unset($a);

xdebug_debug_zval('b');

```

输出：

```

a:

(refcount=2, is_ref=1),string 'hello' (length=5)

b:

(refcount=2, is_ref=1),string 'hello' (length=5)

a:

(refcount=2, is_ref=1),int 2

b:

(refcount=2, is_ref=1),int 2

b:

(refcount=1, is_ref=0),int 2

```

删除a变量后，b的zval的refcount减为1，这个可以理解，这里需要注意的是，b作为一个引用变量，现在他的zval的`is_ref`为0！也就是它不再是引用变量了。

这是因为a变量被删除后，b变为唯一一个指向这个zval的变量了，也因此，他也就摆脱了引用变量这个身份。这也就是上文所说的**当"refcount"的值是1时，"is_ref"的值总是FALSE**

## 参考网址

- PHP: 引用计数基本知识 - Manual

http://php.net/manual/zh/features.gc.refcounting-basics.php

- PHP: 引用的解释 - Manual

http://php.net/manual/zh/language.references.php

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