PHP数组实际占用内存大小原理解析
,PHP数组的内存利用率只有 1/10, 也就是说,一个在C语言里面100M 内存的数组,在PHP里面就要1G。狼蚁网站SEO优化我们可以粗略的估算PHP数组占用内存的大小,我们测试1000个元素的整数占用的内存
<?php echo memory_get_usage() , '<br>'; $start = memory_get_usage(); $a = Array(); for ($i=0; $i<1000; $i++) { $a[$i] = $i + $i; } $mid = memory_get_usage(); echo memory_get_usage() , '<br>'; for ($i=1000; $i<2000; $i++) { $a[$i] = $i + $i; } $end = memory_get_usage(); echo memory_get_usage() , '<br>'; echo 'argv:', ($mid - $start)/1000 ,'bytes' , '<br>'; echo 'argv:',($end - $mid)/1000 ,'bytes' , '<br>';
输出是:
353352
437848
522024
argv:84.416bytes
argv:84.176bytes
大概了解1000 个元素的整数数组需要占用 82k 内存,平均每个元素占用 84 个字节。而纯 C 中整体只需要 4k(一个整型占用4byte 1000 )。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:
<?php
$start = memory_get_usage();
$a = array_fill(0, 10000, 1);
$mid = memory_get_usage(); //10k elements array;
echo 'argv:', ($mid - $start )/10000,'byte' , '<br>';
$b = array_fill(0, 10000, 1);
$end = memory_get_usage(); //10k elements array;
echo 'argv:', ($end - $mid)/10000 ,'byte' , '<br>';
得到:
argv:54.5792byte
argv:54.5784byte
从这个结果来看似乎一个数组元素大约占用了54个字节左右。
看一下32位机C语言各种类型占用的字节
#include "stdafx.h" //#include <stdio.h> int main() { printf("int:%d\nlong:%d\ndouble:%d\nchar:%d\nsize_t:%d\n", sizeof(int), sizeof(long), sizeof(double), sizeof(char ), sizeof(size_t)); return 0; }
int:4
long:4
double:8
har:4
size_t:4
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,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,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,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,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10kx 10 的二维数组理论上只需要 6M 左右的空间,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。
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持狼蚁SEO。
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