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继续来讨论PHP数组效率问题

作者 佚名技术 来源 NET编程 浏览 发布时间 2012-05-24

PHP在数组处理上有时候会非常低效,尤其是内存占用较多,常常使得httpd进程消耗太多资源。PHP100网站就曾因为调用一些内容,数组过大,导致内存据增溢出,apache经常瘫痪。虽然通常在PHP中进行大量数组运算从一定程度上反应程序设计上可能存在问题,但是粗略的估计数组占用的内存是很有必要的。

首先感觉一下1000个元素的整数数组占有的内存:

echo memory_get_usage() . “\n”;

$a = Array();
for ($i=0; $i<1000; $i++) {
    $a[$i] = $i + $i;
}

echo memory_get_usage() . “\n”;

for ($i=1000; $i<2000; $i++) {
    $a[$i] = $i + $i;
}

echo memory_get_usage() . “\n”;

输出是:

58176
162956
267088
大 约可以知道 1000 个元素的整数数组需要占用 100k 内存,平均每个元素占用 100 个字节。而纯 C 中整体只需要 4k。memory_get_usage() 返回的结果并不是全是被数组占用了,还要包括一些 PHP 运行本身分配的一些结构,可能用内置函数生成的数组更接近真实的空间:

echo “init mem: ” . memory_get_usage() . “\n”;
$a = array_fill(0, 10000, 1);
echo “10k elements: ” . memory_get_usage() . “, system: ” . memory_get_usage(true) . “\n”;
$b = array_fill(0, 10000, 1);
echo “10k elements: ” . memory_get_usage() . “, system: ” . memory_get_usage(true) . “\n”;
得到:

init mem: 58468
10k elements: 724696, system: 786432
10k elements: 1390464, system: 1572864
从这个结果来看似乎一个数组元素大约只占用了 60 个左右的字节。再看看数组的C结构,PHP 中的数组变量,首先需要一个 zval 结构:

struct _zval_struct { 
    zvalue_value value;
    zend_uint refcount__gc;
    zend_uchar type;
    zend_uchar is_ref__gc;
};
zvalue_value 是一个union:

typedef union _zvalue_value {
    long lval;
    double dval;
    struct {
        char *val;
        int len;
    } str;
    HashTable *ht;
    zend_object_value obj;
} zvalue_value;
通常 zval 结构需要 8+6=14 个字节,PHP中每个变量都有对应的 zval,但是数组,字符串和对象还需要另外的存储结构,而数组则是一个 HashTable :

typedef struct _hashtable {
    uint nTableSize;
    uint nTableMask;
    uint nNumOfElements;
    ulong nNextFreeElement;
    Bucket *pInternalPointer;
    Bucket *pListHead;
    Bucket *pListTail;
    Bucket **arBuckets;
    dtor_func_t pDestructor;
    zend_bool persistent;
    unsigned char nApplyCount;
    zend_bool bApplyProtection;
} HashTable;
HashTable 结构需要 40 个字节,每个数组元素存储在 Bucket 结构中:

typedef struct bucket {
    ulong h;
    uint nKeyLength;
    void *pData;
    void *pDataPtr;
    struct bucket *pListNext;
    str

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