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PHP数组内存利用率低和弱类型详细解读(php内置数组)

编辑:rootadmin

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这两天任务提前完成,可以喘口气沉淀一下,深入学习学习PHP。其实本来是想了解一下PHP性能优化相关的东西,但被网上的一句“PHP数组内存利用率低,C语言MB的内存数组,PHP里需要1G”惊到了。PHP真的这么耗内存么?于是借此机会了解了PHP的数据类型实现方式。

先来做个测试:

所得结果:

argv:.bytes

个元素的整数数组耗费内存( - )字节,约合KB,也就是说每个元素所占内存字节。在C语言中,一个int占位是4字节,整体相差了倍。

但是网上又说memery_get_usage()返回的结果不全是数组占用,还包括PHP本身的一些结构,因此,换种方式,采用PHP内置函数生成数组试试:

输出为:

argv:.byte

PHP数组内存利用率低和弱类型详细解读(php内置数组)

比刚才略好,但也字节,确实差了倍左右。

究其原因,还得从PHP的底层实现说起。PHP是一种弱类型的语言,不分int,double,string之类的,统一一个'$'就能解决所有问题。PHP底层由C语言实现,每个变量都对应一个zval结构,其详细定义为:

PHP使用union结构来存储变量的值,zval中zvalue_value类型的value变量即为一个union,定义如下:

union类型占用内存的大小有其最大的成员所占的数据空间决定。在zvalue_value中,str结构体的int占4字节,char指针占4字节,故整个zvalue_value所占内存为8字节。

zval的大小即为8 + 4 + 1 + 1 = 字节。

注意到zvalue_value中还有一个HashTable是做什么的?zval中,数组、字符串和对象还需要另外的存储结构,数组的存储结构即为HashTable。

HashTable定义给出:

除了几个记录table大小,所含元素数量的属性变量外,Bucket被多次使用到,Bucket是如何定义的:

有点像一个链表,Bucket就像是一个链表节点,有具体的数据和指针,而HashTable就是一个array,保存着一串Bucket元素。PHP中多维数组的实现,不过就是Bucket里面存着另一个HashTable罢了。

算一算HashTable需要占用个字节,Bucket需要个字节。一个空的数组就需要占用 + + = 个字节。Bucket 结构需要 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 个字节,与上面的估算几乎一样。

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k个元素的一维数组大概消耗k内存,而k x 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,[k,5,2]的三维数组居然消耗了M,小型数组确实是划不来的。

PHP数组内存利用率低的原因,讲到这里,接下来的文章将解读PHP数组操作的具体实现。

标签: php内置数组

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