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好文:电脑如何复制(电脑怎么复制)

写入拷贝(Copy-on-write,简称COW)是一种计算机程序设计领域的优化策略。其核心思想是,如果有多个调用者(callers)同时要求相同资源(如内存或磁盘上的数据存储),他们会共同获取相同的指针指向相同的资源,直到某个调用者试图修改资源的内容时,系统才会真正复制一份专用副本(private copy)给该调用者,而其他调用者所见到的最初的资源仍然保持不变。这过程对其他的调用者都是透明的(transparently)。此作法主要的优点是如果调用者没有修改该资源,就不会有副本(private copy)被创建,因此多个调用者只是读取操作时可以共享同一份资源。

注意:以下代码基于PHP5.6,PHP7之后引用计数机制有变化。

大家都知道,PHP是由C实现的,可是C是强类型语言,PHP怎么做到弱类型语言。一起来看下,PHP变量在C语言底层中的代码:

typedef struct _zval_struct zval;

typedef unsigned int zend_uint;

typedef unsigned char zend_uchar;

struct _zval_struct {

zvalue_value value; /*注意这里,这个里面存的才是变量的值*/

zend_uint refcount__gc; /*引用计数*/

zend_uchar type; /* 变量当前的数据类型 */

zend_uchar is_ref__gc; /*变量是否引用*/

};

typedef union _zvalue_value {

long lval; /*PHP中整型的值*/

double dval; /*PHP的浮点数值*/

struct {

char *val;

int len;

} str; /*PHP的字符串*/

HashTable *ht; /*数组*/

zend_object_value obj; /*对象*/

} zvalue_value;

PHP的变量,低层是一个结构体zval,里面的zvalue_value结构体实际上是个联合体,这个联合体才是实际存放着PHP的变量值。 Zend引擎为了区别同一个zval地址是否被多个变量共享,引入了ref_count和is_ref两个变量进行标识。

运行以下代码,观察变量refcount的变化:

//-----执行结果-----

foo: (refcount=1, is_ref=0)=1

foo: (refcount=2, is_ref=0)=1

foo: (refcount=1, is_ref=0)=1

当$foo被赋值时,$foo变量的值的只由$foo变量指向。当$foo的值被赋给$bar时,PHP并没有将内存复制一份交给$bar,而是把$foo和$bar指向一个地址, 同时引用计数增加1,也就是新的2。随后,我们更改了$bar的值,这时如果直接需该$bar变量指向的内存,则$foo的值也会跟着改变。这不是我们想要的结果。于是,PHP内核将内存复制出来一份,并将其值更新为赋值的:2(这个操作也称为变量分离操作),同时原$foo变量指向的内存只有$foo指向,所以引用计数更新为:refcount=1。

下面让我们看一个查看内存的例子,可以更容易看到COW在内存使用优化方面的明显作用:

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