PHP數組佔用內存分析

下面的作法會佔用多大的內存？

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

測試

$m0 = memory_get_usage();
$k = range(1,200000);
$m1 = memory_get_usage();
echo round(($m1-$m0)/pow(1024,2),4) ."MB\n";
foreach ($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\n";

$m1 = memory_get_usage();
foreach ($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\n";

上面運行輸出的結果以下：

27.9404MB
51.3041MB
9.1553MB

可見數組佔用的內存遠大於正常分配的內容

原理

在PHP中都使用long類型來表明數字，沒有使用int類型。你們都明白PHP是一種弱類型的語言，它不會去區分變量的類型，沒有int float char *之類的概念。咱們看看php在zend裏面存儲的變量，PHP中每一個變量都有對應的 zval，Zval結構體定義在Zend/zend.h裏面，其結構:

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

PHP使用一種UNION結構來存儲變量的值,即zvalue_value 是一個union，UNION變量所佔用的內存是由最大成員數據空間決定。

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;

最大成員數據空間是struct str，指針佔*val用4字節，INT佔用4字節，共8字節。
struct zval佔用的空間爲8+4+1+1 = 14字節，其實呢，在zval中數組，字符串和對象還須要另外的存儲結構，數組則是一個 HashTable:

HashTable結構體定義在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 結構須要 39 個字節，每一個數組元素存儲在 Bucket 結構中:

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

Bucket 結構須要 33 個字節，鍵長超過四個字節的部分附加在 Bucket 後面，而元素值極可能是一個 zval 結構，另外每一個數組會分配一個由 arBuckets 指向的 Bucket 指針數組， 雖然不能說每增長一個元素就須要一個指針，可是實際狀況可能更糟。這麼算來一個數組元素就會佔用 54 個字節，與上面的估算幾乎同樣。

一個空數組至少會佔用 14(zval) + 39(HashTable) + 33(arBuckets) = 86 個字節，做爲一個變量應該在符號表中有個位置，也是一個數組元素，所以一個空數組變量須要 118 個字節來描述和存儲。從空間的角度來看，小型數組平均代價較大，固然一個腳本中不會充斥數量很大的小型數組，能夠以較小的空間代價來獲取編程上的快捷。但若是將數組看成容器來使用就是另外一番景象了，實際應用常常會遇到多維數組，並且元素居多。好比10k個元素的一維數組大概消耗540k內存，而10k x 10 的二維數組理論上只須要 6M 左右的空間，可是按照 memory_get_usage 的結果則兩倍於此，[10k,5,2]的三維數組竟然消耗了23M，小型數組果真是划不來的。

參考

php數組佔用內存大小分析