Coding Life
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PHP7中对象的引用传递

发表于 阅读次数： Valine：
本文字数： 5.1k 阅读时长 ≈ 5 分钟
  1. 实现链表过程中的疑惑
  2. PHP对象数据类型的引用传递

本文代码较多，如果不对/疑惑之处请提出

链表

PHP实现

这几天在写链表相关的代码，以前都是用C++打的，没有考虑过PHP实现方式。可能是我深受C++的影响吧，一时竟然不知道PHP中如何表示指针。大家可以试着先实现一下链表，再来看下面这段PHP实现的链表代码：

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<?php
class ListNode 
{
      public $val = 0;
      public $next = null;
      function __construct($val) { $this->val = $val; }
}

$linkList = new ListNode(null);
$p = $linkList; //传递链表类，原地址计数+1
for ($i=1; $i < 5; $i++) {
    $t = new ListNode($i);
    $p->next = $t;  
    $p = $p->next;  //究竟是怎么把p的值传递给$linkList呢？
  	//对象不是引用传递吗？此时改变p变量不也就改变了$linkList变量吗？
}
var_dump($linkList);

可以看到其实就是一个单链表的实现过程。先创建了一个头节点，$p是指向 $linkList 的指针，接着使用尾插法插入数据。

当我一步步阅读代码的时候，疑惑产生了。就在这一行 $p = $p->next;

不知道你有没有理解我在说什么，首先一个前提是：PHP的对象是引用传递的。所以我们才能在下面这行代码中改变$linkList的值

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$p->next = $t;

接下来是修改变量p的值

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$p = $p->next;

很幸运，linkList变量没有被修改，我们实现了链表的功能

why？？？

在我的理解中引用传递就是使用不同变量名访问同一个zval容器。并且，使用引用时，是关闭了变量的写时复制，正如下面这段经典的代码：

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$a = 1;
$b = $a;
$c = &$a;

$a = 2;
/*结果
$a = 2
$b = 1
$c = 2
*/

C++的实现

接着我开始思考指针和引用的区别，再来看看C++中利用指针的实现吧！

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struct ListNode {
  int val;
  ListNode *next;
  ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};

//头插法
ListNode* head1 = new ListNode;
for(int i = 0; i < 5; i++)
{
  ListNode* temp = new ListNode(i);
  temp->next = head1->next;
	head1->next = temp;  
}

//尾插法
ListNode* head2 = new ListNode;
ListNode* p = head2;
for(int i = 0; i < 5; i++)
{
  ListNode* temp = new ListNode(i);
  p->next = temp; 
  p = p->next;
}

指针，就是指向数据内存地址，指针变量就是用来保存这些地址的变量。利用指针，可以轻松的访问修改被指向变量的数据。也就是浅拷贝，修改了指针就等于修改了该内存地址上的数据。然而深拷贝，就像PHP中的写时复制，修改数据互不影响。

搞清了指针的概念，我们好像看出点什么来了，尽管在PHP中，某些时候引用可以实现指针的功能，但指针和引用并不是一个东西。

接着这里提一句，如果对PHP7对象引用传递有怀疑的，大家可以自行实现一下。这里仅提供一份代码，不再赘述。

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<?php

//数组
$arrA = ['k1' => 'v1','k2'=>'v2','k3'=>'v3'];

$arrB = $arrA;

$arrB['k1'] = 'v100';

var_dump($arrA);

/**
 * 证明对象是引用传递
 */
class easyObj
{
	public $val;
	function __construct($val)	
	{
		$this->val = $val;
	}
}

$objA = new easyObj(1);

$objB = $objA;

$objB->val = 2;

var_dump($objA);

调试一探究竟

我们用gdb来调试下

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<?php
class ListNode
{
    public $val = 0;
    public $next = null;
    function __construct($val) { $this->val = $val; }
}

$linkList = new ListNode(0);
$p = $linkList;
$p->val = 1;

此时我们来查看变量$linkList(zval) 中的 zend_object的内存地址

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# 以下是运行到此处的gdb调试结果
# $linkList
(gdb) p args.value.obj
$7 = (zend_object *) 0x101a65150
# $p
(gdb) p args.value.obj
$7 = (zend_object *) 0x101a65150
# 相同的zend_object
(gdb) p *args.value.obj
$4 = {gc = {refcount = 3, u = {v = {type = 8 '\b', flags = 0 '\000', gc_info = 49154},
      type_info = 3221356552}}, handle = 1, ce = 0x101a05018, handlers = 0x100b1dd68, properties = 0x0,
  properties_table = {{value = {lval = 1, dval = 4.9406564584124654e-324, counted = 0x1, str = 0x1, arr = 0x1,
        obj = 0x1, res = 0x1, ref = 0x1, ast = 0x1, zv = 0x1, ptr = 0x1, ce = 0x1, func = 0x1, ww = {w1 = 1,
          w2 = 0}}, u1 = {v = {type = 4 '\004', type_flags = 0 '\000', const_flags = 0 '\000',
          reserved = 0 '\000'}, type_info = 4}, u2 = {next = 0, cache_slot = 0, lineno = 0, num_args = 0,
        fe_pos = 0, fe_iter_idx = 0, access_flags = 0, property_guard = 0}}}}

此时的$p和$linkList其中的zend_object地址是相同的，修改了$p->val 就相当于修改了$linkList中的zend_object，并且zend_object的 引用计数为3。这就是对象的引用传递。在zval中的obj指针指向对象的实际地址。

代码继续执行：

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$p = $p->next; //next 为 null

此时变量$p变为null，那么$linkList会不会也变成null呢？我们来看看$p和$linkList的zval结构：

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# $p的zval
(gdb) p *args
$8 = {value = {lval = 4322644304, dval = 4.9406564584124654e-324, counted = 0x1, str = 0x1, arr = 0x1, obj = 0x1,
    res = 0x1, ref = 0x1, ast = 0x1, zv = 0x1, ptr = 0x1, ce = 0x1, func = 0x1, ww = {w1 = 1, w2 = 0}}, u1 = {
    v = {type = 0 '\004', type_flags = 0 '\000', const_flags = 0 '\000', reserved = 0 '\000'}, type_info = 4},
  u2 = {next = 0, cache_slot = 0, lineno = 0, num_args = 0, fe_pos = 0, fe_iter_idx = 0, access_flags = 0,
    property_guard = 0}}

# $linkList
(gdb) p *args
$9 = {value = {lval = 4322644304, dval = 2.1356700497977457e-314, counted = 0x101a65150, str = 0x101a65150,
    arr = 0x101a65150, obj = 0x101a65150, res = 0x101a65150, ref = 0x101a65150, ast = 0x101a65150,
    zv = 0x101a65150, ptr = 0x101a65150, ce = 0x101a65150, func = 0x101a65150, ww = {w1 = 27677008, w2 = 1}},
  u1 = {v = {type = 8 '\b', type_flags = 12 '\f', const_flags = 0 '\000', reserved = 0 '\000'},
    type_info = 3080}, u2 = {next = 0, cache_slot = 0, lineno = 0, num_args = 0, fe_pos = 0, fe_iter_idx = 0,
    access_flags = 0, property_guard = 0}}

可以看到，$p已经变成 type=0的NULL类型，而$linkList还是原先的结构，保留着之前对象。这时发生了分离。

至此，我们可以想到，对象的引用传递是不发生在zval上的，当你修改zval的值，那么zval结构当然会产生变化。当你修改zval中的zend_object时，保存该对象的所有zval也发生改变。（把它说成是指针传递会不会更好理解？）

自问自答

  • Q：既然zval和对象是分开的，是否意味着对象一旦创建就无法真正的销毁？

    A：不会的，PHP7中对象本身自带引用计数，不再是PHP5中的双重引用了。当zend_object的引用计数为0时，也就进入了垃圾回收管理。

总结

  • PHP对象是引用传递
  • 引用不等于指针，引用可以看作是变量的别名
  • 这些内容平时开发相对少用到，但使用时需要注意数据的严谨性

参考文章