PHP陣列實際佔用記憶體大小原理解析
一般來說，PHP陣列的記憶體利用率只有 1/10,也就是說，一個在C語言裡面100M 記憶體的陣列，在PHP裡面就要1G。下面我們可以粗略的估算PHP陣列佔用記憶體的大小,首先我們測試1000個元素的整數佔用的記憶體：
<?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 - $start)/1000,'bytes',($end - $mid)/1000,'<br>'; 輸出是:
353352
437848
522024
argv:84.416bytes
argv:84.176bytes
大概瞭解1000 個元素的整數陣列需要佔用 82k 記憶體，平均每個元素佔用 84 個位元組。而純 C 中整體只需要 4k(一個整型佔用4byte * 1000 )。memory_get_usage() 返回的結果並不是全是被陣列佔用了，還要包括一些 PHP 執行本身分配的一些結構，可能用內建函式生成的陣列更接近真實的空間:
<?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(0,1);
$end = memory_get_usage(); //10k elements array;
echo 'argv:',($end - $mid)/10000,'<br>';
得到:
argv:54.5792byte
argv:54.5784byte
從這個結果來看似乎一個數組元素大約佔用了54個位元組左右。
首先看一下32位機C語言各種型別佔用的位元組：
#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型別來代表數字，沒有使用int型別
大家都明白PHP是一種弱型別的語言，它不會去區分變數的型別，沒有int float char *之類的概念。
我們看看php在zend裡面儲存的變數，PHP中每個變數都有對應的 zval， Zval結構體定義在Zend/zend.h裡面，其結構:
typedef struct _zval_struct zval;
struct _zval_struct {
/* Variable information */
zvalue_value value; /* The value 1 12位元組(32位機是12，64位機需要8+4+4=16) */
zend_uint refcount__gc; /* The number of references to this value (for GC) 4位元組 */
zend_uchar type; /* The active type 1位元組*/
zend_uchar is_ref__gc; /* Whether this value is a reference (&) 1位元組*/
};
PHP使用一種UNION結構來儲存變數的值,即zvalue_value 是一個union，UNION變數所佔用的記憶體是由最大
成員資料空間決定。
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;
最大成員資料空間是struct str，指標佔*val用4位元組，INT佔用4位元組，共8位元組。
struct zval佔用的空間為8+4+1+1 = 14位元組，
其實呢，在zval中陣列，字串和物件還需要另外的儲存結構，陣列則是一個 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 結構需要 39 個位元組，每個陣列元素儲存在 Bucket 結構中:
typedef struct bucket {
ulong h; /* Used for numeric indexing 4位元組 */
uint nKeyLength; /* The length of the key (for string keys) 4位元組 */
void *pData; /* 4位元組*/
void *pDataPtr; /* 4位元組*/
struct bucket *pListNext; /* PHP arrays are ordered. This gives the next element in that order4位元組*/
struct bucket *pListLast; /* and this gives the previous element 4位元組 */
struct bucket *pNext; /* The next element in this (doubly) linked list 4位元組*/
struct bucket *pLast; /* The previous element in this (doubly) linked list 4位元組*/
char arKey[1]; /* Must be last element 1位元組*/
} Bucket;
Bucket 結構需要 33 個位元組，鍵長超過四個位元組的部分附加在 Bucket 後面，而元素值很可能是一個 zval 結構，另外每個陣列會分配一個由 arBuckets 指向的 Bucket 指標陣列， 雖然不能說每增加一個元素就需要一個指標，但是實際情況可能更糟。這麼算來一個數組元素就會佔用 54 個位元組，與上面的估算幾乎一樣。
一個空陣列至少會佔用 14(zval) + 39(HashTable) + 33(arBuckets) = 86 個位元組，作為一個變數應該在符號表中有個位置，也是一個數組元素，因此一個空陣列變數需要 118 個位元組來描述和儲存。從空間的角度來看，小型陣列平均代價較大，當然一個指令碼中不會充斥數量很大的小型陣列，可以以較小的空間代價來獲取程式設計上的快捷。但如果將陣列當作容器來使用就是另一番景象了，實際應用經常會遇到多維陣列，而且元素居多。比如10k個元素的一維陣列大概消耗540k記憶體，而10kx 10 的二維陣列理論上只需要 6M 左右的空間，但是按照 memory_get_usage 的結果則兩倍於此，[10k,5,2]的三維陣列居然消耗了23M，小型陣列果然是划不來的。
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支援我們。