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奇怪的PHP引用效率問題分析

編輯:關於PHP編程

函數如下:
復制代碼 代碼如下:
function update_timelist(&$arr,$timestamp,$threshold){
$timequeue = &$arr['timequeue'];
while(!empty($timequeue[0])&&($timestamp-$timequeue[0])>$threshold){
array_shift($timequeue);
}
array_push($timequeue, $timestamp);
if($arr['count']<count($timequeue)){
$arr['count'] = count($timequeue);
}
}

大家看出來這個函數有什麼問題了沒有?其實,有很大一個問題,就是函數中的:

$timequeue = &$arr['timequeue'];

這一行導致程序讀入22M數據並生成時間節點鏈表用了接近40秒,而刪掉該行改成直接使用$arr['timequeue']時間就縮短了30秒,只需要10秒左右就處理完了22M。
復制代碼 代碼如下:
function update_timelist(&$arr,$timestamp,$threshold){
while(!empty($arr['timequeue'][0])&&($timestamp-$arr['timequeue'][0])>$threshold){
array_shift($arr['timequeue']);
}
array_push($arr['timequeue'], $timestamp);
if($arr['count']<count($arr['timequeue'])){
$arr['count'] = count($arr['timequeue']);
}

大家看出來是什麼問題了嗎?問題就count函數上,沒有想到吧。PHP將變量指向的真正的內容空間標記為了引用類型和非引用類型,像下面的代碼:
復制代碼 代碼如下:
$a = 'jb51.net';
$b = $a;
$c = $b;

實際占用內存空間只有一份,因為PHP的zend引擎使用copy on writing的機制,只在$b,$c修改的時候才會復制一份'jb51.net'過來,此時'jb51.net'的內容空間類型為非引用類型,如果改為下面的代碼:
復制代碼 代碼如下:
$a = 'jb51.net';
$b = $a;
$c = &$a;

這個會有什麼變化?仍然是一份內存空間存放'jb51.net'嗎?不是,因為$c為$a的引用,$a的指向的存儲空間需要標記為引用類型,那麼必須為$b單獨復制一份'jb51.net'才行了,因為$b指向的是非引用類型。
我們可以這樣理解,$c現在是$a的引用了,如果$b仍然執行$a的空間那麼修改$c將導致$b也修改,所以此時一旦出現引用即使沒有寫操作也必須復制一份了。也可以這樣理解,php對變量指向的內存空間只有非引用和引用兩種類型,兩種類型不能混合,不能轉移。如果什麼地方需要改變內存空間的狀態則需要copy一份了。
下面就說明為什麼多了$timequeue = &$arr['timequeue']會導致count變慢,還記得c函數的調用過程嗎?實際我們傳入的參數需要copy一份拷貝傳入,php也一樣,但是由於copy on writing機制使得count在傳入非引用類型時是不會真正copy的,但是$timequeue = &$arr['timequeue']將$timequeue的內存空間指定為了引用類型,而count需要非引用類型,這樣就導致count需要copy一份$arr['timequeue']了。直接傳入$arr['timequeue']為什麼沒有問題?count當然是用了copy on writing的機制,array_shift和array_push呢?他們是傳入的引用啊,不用擔心這不是修改了$arr['timequeue']的類型而是真正的傳入了$arr['timequeue']的一個別名。

對於PHP我也是剛剛開始學習,上面的分析不一定正確,也不一定全面。大家可以在我的主頁發郵件留言與我交流。

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