PHP 数组占用内存分析

来源：动视网责编：小采时间：2020-11-03 18:23:18

PHP 数组占用内存分析

PHP 数组占用内存分析:下面的做法会占用多大的内存？list($appid,$openid) = ["testcontent","test"];测试$m0 = memory_get_usage(); $k = range(1,200000); $m1 = memory_get_usage(); echo round(($m1-

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导读PHP 数组占用内存分析:下面的做法会占用多大的内存？list($appid,$openid) = ["testcontent","test"];测试$m0 = memory_get_usage(); $k = range(1,200000); $m1 = memory_get_usage(); echo round(($m1-

下面的做法会占用多大的内存？

list($appid,$openid) = ["testcontent","test"];

测试

$m0 = memory_get_usage();
$k = range(1,200000);
$m1 = memory_get_usage();
echo round(($m1-$m0)/pow(1024,2),4) ."MB
";
foreach ($k as $i){
 $n1 = "kk$i";
 $n2 = "tt$i";
 list($$n1,$$n2) = [$i,$i*3];
}
$m2 = memory_get_usage();
echo round(($m2-$m1)/pow(1024,2),4) ."MB
";
$m1 = memory_get_usage();
foreach ($k as $i){
 $n1 = "kk$i";
 $n2 = "tt$i";
 $$n1 = $i+time();
 $$n2 = 2*time();
}
$m2 = memory_get_usage();
echo round(($m2-$m1)/pow(1024,2),4) ."MB
";

上面运行输出的结果如下：

27.9404MB
51.3041MB
9.1553MB

可见数组占用的内存远大于正常分配的内容

原理

在PHP中都使用long类型来代表数字，没有使用int类型。大家都明白PHP是一种弱类型的语言，它不会去区分变量的类型，没有int float char *之类的概念。我们看看php在zend里面存储的变量，PHP中每个变量都有对应的 zval，Zval结构体定义在Zend/zend.h里面，其结构:

typedef struct _zval_struct zval; 
struct _zval_struct { 
 /* Variable information */ 
 zvalue_value value; /* The value 1 12字节(32位机是12，64位机需要8+4+4=16) */ 
 zend_uint refcount__gc; /* The number of references to this value (for GC) 4字节 */ 
 zend_uchar type; /* The active type 1字节*/ 
 zend_uchar is_ref__gc; /* Whether this value is a reference (&) 1字节*/ 
};

PHP使用一种UNION结构来存储变量的值,即zvalue_value 是一个union，UNION变量所占用的内存是由最大成员数据空间决定。

typedef union _zvalue_value { 
 long lval; /* long value */ 
 double dval; /* double value */ 
 struct { /* string value */ 
 char *val; 
 int len; 
 } str; 
 HashTable *ht; /* hash table value */ 
 zend_object_value obj; /*object value */ 
} zvalue_value;

最大成员数据空间是struct str，指针占*val用4字节，INT占用4字节，共8字节。

struct zval占用的空间为8+4+1+1 = 14字节，其实呢，在zval中数组，字符串和对象还需要另外的存储结构，数组则是一个 HashTable:

HashTable结构体定义在Zend/zend_hash.h.

typedef struct _hashtable { 
 uint nTableSize;//4 
 uint nTableMask;//4 
 uint nNumOfElements;//4 
 ulong nNextFreeElement;//4 
 Bucket *pInternalPointer; /* Used for element traversal 4*/ 
 Bucket *pListHead;//4 
 Bucket *pListTail;//4 
 Bucket **arBuckets;//4 
 dtor_func_t pDestructor;//4 
 zend_bool persistent;//1 
 unsigned char nApplyCount;//1 
 zend_bool bApplyProtection;//1 
#if ZEND_DEBUG 
 int inconsistent;//4 
#endif 
} HashTable;

HashTable 结构需要 39 个字节，每个数组元素存储在 Bucket 结构中:

typedef struct bucket { 
 ulong h; /* Used for numeric indexing 4字节 */ 
 uint nKeyLength; /* The length of the key (for string keys) 4字节 */ 
 void *pData; /* 4字节*/ 
 void *pDataPtr; /* 4字节*/ 
 struct bucket *pListNext; /* PHP arrays are ordered. This gives the next element in that order4字节*/ 
 struct bucket *pListLast; /* and this gives the previous element 4字节 */ 
 struct bucket *pNext; /* The next element in this (doubly) linked list 4字节*/ 
 struct bucket *pLast; /* The previous element in this (doubly) linked list 4字节*/ 
 char arKey[1]; /* Must be last element 1字节*/ 
} Bucket;

Bucket 结构需要 33 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 54 个字节，与上面的估算几乎一样。

一个空数组至少会占用 14(zval) + 39(HashTable) + 33(arBuckets) = 86 个字节，作为一个变量应该在符号表中有个位置，也是一个数组元素，因此一个空数组变量需要 118 个字节来描述和存储。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10k个元素的一维数组大概消耗540k内存，而10k x 10 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，[10k,5,2]的三维数组居然消耗了23M，小型数组果然是划不来的。

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