内存管理对于长期运行的程序,例如服务器守护程序,是相当重要的影响;因此,理解PHP是如何分配与释放内存的对于创建这类程序极为重要。本文将重点探讨PHP的内存管理问题。 一、 内存
在PHP中,填充一个字符串变量相当简单,这只需要一个语句"<?php $str = 'hello world '; ?>"即可,并且该字符串能够被自由地修改、拷贝和移动。而在C语言中,尽管你能够编写例如"char *str = "hello world ";"这样的一个简单的静态字符串;但是,却不能修改该字符串,因为它生存于程序空间内。为了创建一个可操纵的字符串,你必须分配一个内存块,并且通过一个函数(例如strdup())来复制其内容。
{
char *str;
str = strdup("hello world");
if (!str) {
fprintf(stderr, "Unable to allocate memory!");
}
}
由于后面我们将分析的各种原因,传统型内存管理函数(例如malloc(),free(),strdup(),realloc(),calloc(),等等)几乎都不能直接为PHP源代码所使用。
二、 释放内存
在几乎所有的平台上,内存管理都是通过一种请求和释放模式实现的。首先,一个应用程序请求它下面的层(通常指"操作系统"):"我想使用一些内存空间"。如果存在可用的空间,操作系统就会把它提供给该程序并且打上一个标记以便不会再把这部分内存分配给其它程序。
当应用程序使用完这部分内存,它应该被返回到OS;这样以来,它就能够被继续分配给其它程序。如果该程序不返回这部分内存,那么OS无法知道是否这块内存不再使用并进而再分配给另一个进程。如果一个内存块没有释放,并且所有者应用程序丢失了它,那么,我们就说此应用程序"存在漏洞",因为这部分内存无法再为其它程序可用。
在一个典型的客户端应用程序中,较小的不太经常的内存泄漏有时能够为OS所"容忍",因为在这个进程稍后结束时该泄漏内存会被隐式返回到OS。这并没有什么,因为OS知道它把该内存分配给了哪个程序,并且它能够确信当该程序终止时不再需要该内存。
而对于长时间运行的服务器守护程序,包括象
除了提供隐式内存清除功能之外,ZendMM还能够根据php.ini中memory_limit的设置控制每一种内存请求的用法。如果一个脚本试图请求比系统中可用内存更多的内存,或大于它每次应该请求的最大量,那么,ZendMM将自动地发出一个E_ERROR消息并且启动相应的"跳出"进程。这种方法的一个额外优点在于,大多数内存分配调用的返回值并不需要检查,因为如果失败的话将会导致立即跳转到引擎的退出部分。
把PHP内部代码和OS的实际的内存管理层"钩"在一起的原理并不复杂:所有内部分配的内存都要使用一组特定的可选函数实现。例如,PHP代码不是使用malloc(16)来分配一个16字节内存块而是使用了emalloc(16)。除了实现实际的内存分配任务外,ZendMM还会使用相应的绑定请求类型来标志该内存块;这样以来,当一个请求"跳出"时,ZendMM可以隐式地释放它。
经常情况下,内存一般都需要被分配比单个请求持续时间更长的一段时间。这种类型的分配(因其在一次请求结束之后仍然存在而被称为"永久性分配"),可以使用传统型内存分配器来实现,因为这些分配并不会添加ZendMM使用的那些额外的相应于每种请求的信息。然而有时,直到运行时刻才会确定是否一个特定的分配需要永久性分配,因此ZendMM导出了一组帮助宏,其行为类似于其它的内存分配函数,但是使用最后一个额外参数来指示是否为永久性分配。
如果你确实想实现一个永久性分配,那么这个参数应该被设置为1;在这种情况下,请求是通过传统型malloc()分配器家族进行传递的。然而,如果运行时刻逻辑认为这个块不需要永久性分配;那么,这个参数可以被设置为零,并且调用将会被调整到针对每种请求的内存分配器函数。
例如,pemalloc(buffer_len,1)将映射到malloc(buffer_len),而pemalloc(buffer_len,0)将被使用下列语句映射到emalloc(buffer_len):
#define in Zend/zend_alloc.h:
#define pemalloc(size, persistent) ((persistent)?malloc(size): emalloc(size))
所有这些在ZendMM中提供的分配器函数都能够从下表中找到其更传统的对应实现。
表格(下)展示了ZendMM支持下的每一个分配器函数以及它们的e/pe对应实现:
你可能会注意到,即使是pefree()函数也要求使用永久性标志。这是因为在调用pefree()时,它实际上并不知道是否ptr是一种永久性分配。针对一个非永久性分配调用free()能够导致双倍的空间释放,而针对一种永久性分配调用efree()有可能会导致一个段错误,因为内存管理器会试图查找并不存在的管理信息。因此,你的代码需要记住它分配的数据结构是否是永久性的。