php程序员 第六章 内存管理

内存是计算机非常关键的部件之一，是暂时存储程序以及数据的空间，CPU只有有限的寄存器可以用于存储计算数据，而大部分的数据都是存储在内存中的，程序运行都是在内存中进行的。和CPU计算能力一样，内存也是决定计算效率的一个关键部分。

计算中的资源中主要包含：CPU计算能力，内存资源以及I/O。现代计算机为了充分利用资源，而出现了多任务操作系统，通过进程调度来共享CPU计算资源，通过虚拟存储来分享内存存储能力。本章的内存管理中不会介绍操作系统级别的虚拟存储技术，而是关注在应用层面：如何高效的利用有限的内存资源。

目前除了使用C/C++等这类的低层编程语言以外，很多编程语言都将内存管理移到了语言之后，例如Java, 各种脚本语言:PHP/Python/Ruby等等，程序手动维护内存的成本非常大，而这些脚本语言或新型语言都专注于特定领域，这样能将程序员从内存管理中解放出来专注于业务的实现。虽然程序员不需要手动维护内存，而在程序运行过程中内存的使用还是要进行管理的，内存管理的工作也就编程语言实现程序员的工作了。

内存管理的主要工作是尽可能高效的利用内存。

内存的使用操作包括申请内存，销毁内存，修改内存的大小等。如果申请了内存在使用完后没有及时释放则可能会造成内存泄露，如果这种情况出现在常驻程序中，久而久之，程序会把机器的内存耗光。所以对于类似于PHP这样没有低层内存管理的语言来说，内存管理是其至关重要的一个模块，它在很大程度上决定了程序的执行效率。

在PHP层面来看，定义的变量、类、函数等实体在运行过程中都会涉及到内存的申请和释放，例如变量可能会在超出作用域后会进行销毁，在计算过程中会产生的临时数据等都会有内存操作，像类对象，函数定义等数据则会在请求结束之后才会被释放。在这过程中何时申请内存及释放内存就比较关键了。PHP从开始就有一套属于自己的内存管理机制，在5.3之前使用的是经典的引用计数技术，但引用计数存在一定的技术缺陷，在PHP5.3之后，引入了新的垃圾回收机制，至此，PHP的内存管理机制更加完善。

本章将介绍PHP语言实现中的内存管理技术实现。

下一节：在前面的章节中，我们了解到一个PHP文件在服务器端的执行过程包括以下两个大的过程：

递给php程序需要执行的文件， php程序完成基本的准备工作后启动PHP及Zend引擎， 加载注册的扩展模块。

初始化完成后读取脚本文件，Zend引擎对脚本文件进行词法分析，语法分析。然后编译成opcode执行。如过安装了apc之类的opcode缓存， 编译环节可能会被跳过而直接从缓存中读取opcode执行。

在第二步中，词法分析、语法分析，编译中间代码，执行中间代码等各个部分统称为Zend虚拟机。与Java、C#等编译型语言相比，PHP少了一个手动编译的过程，它们无需编译即可运行，我们称其为解释性语言。Java有自己的Java虚拟机php程序员，它在多个平台上实现统一语言；C#有自己的.NET虚拟机，它在单一平台实现多种语言；PHP跟他们一样，也有属于自己的Zend虚拟机。它们在本质是相同的，它们都是抽象的计算机。这些虚拟机都是在某种较底层的语言上抽象出另外一种语言，有自己的指令集，有自己的内存管理体系。它们最终都会将抽象级别较高的语言实现转化为抽象级别较低的语言实现，并且实现其它辅助功能，如内存管理，垃圾回收等机制，以减少程序员在具体实现上的工作，从而可以将更多的时间和精力投入到业务逻辑中。从抽象层次看，Zend虚拟机比Java等语言更高级一些，这里的高级不是说功能更强大或效率更高，简单点说，Zend虚拟机离真正的机器实现更远一些。最近这些年，语言的发展只是不断的抽象，不断的远离机器，没有根本性的变化。

本章，我们从虚拟机的前世今生讲起，叙述Zend虚拟机的实现原理，关键的数据结构，并在其中穿插一个关于语法实现的示例和源码加密解密的过程说明。

（编辑：武汉站长网）

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