PHP의 가비지 수집 메커니즘을 이해하는 데 도움이 되는 인터뷰 질문 3개를 선택했습니다! !

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ps: 이 기사에는 선정된 인터뷰 질문과 지식 기사가 포함되어 있습니다.

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인터뷰 질문

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PHP의 가비지 수집 메커니즘 소개

PHP는 참조 카운팅(참조 카운팅) GC 메커니즘을 사용하며 루트 버퍼도 사용합니다. PHP는 순환 참조가 있는 zval을 발견하면 이를 루트 버퍼에 넣습니다. 루트 버퍼가 구성 파일에 지정된 수에 도달하면 순환으로 인한 메모리 누수 문제를 해결하기 위해 재활용을 수행합니다. 참조.

• 1. 참조 카운트가 0으로 줄어들면 변수 컨테이너가 지워지고(무료) 가비지가 아닙니다.
• 2. zval의 참조 카운트가 줄어든 후에도 여전히 0보다 큰 경우 쓰레기 사이클에 진입하게 됩니다. 둘째, 가비지 사이클 동안 참조 횟수가 1만큼 감소하는지 확인하고 참조가 0인 변수 컨테이너를 확인하여 어떤 부분이 가비지인지 알아냅니다.

각 개체에는 참조 카운터 참조 횟수가 포함되어 있습니다. 각 참조는 개체에 연결되며 카운터는 1씩 증가합니다. 참조가 생활 공간을 벗어나거나 NULL로 설정되면 카운터가 1씩 감소합니다. 객체의 참조 카운터가 0에 도달하면 PHP는 더 이상 객체를 사용할 필요가 없다는 것을 알고 객체가 차지하는 메모리 공간을 해제합니다.

PHP 가비지 수집에 대한 다음 설명 중 잘못된 것은 무엇입니까?

A. 가비지 수집 메커니즘을 켜거나 끌 수 있습니다.

B 프로그램에서 gc_enable() 및 gc_disable()을 사용하여 켜거나 끌 수 있습니다.

C와 PHP의 가비지 수집 메커니즘은 시스템 성능을 크게 향상시킵니다.

D. 가비지 수집 메커니즘을 켜면 메모리 누수에 대비하여 많은 양의 메모리 공간을 절약할 수 있습니다. 그러나 가비지 수집 알고리즘을 실행하는 데 시간이 걸리기 때문에 가비지 수집 알고리즘을 켜면 실행 시간이 늘어납니다. 스크립트의.

참조 답변: C
답변 분석: PHP의 가비지 수집 메커니즘은 재활용 알고리즘이 실제로 실행될 때만 시간 소비를 증가시킵니다. 그러나 일반(더 작은) 스크립트에서는 성능에 전혀 영향을 미치지 않아야 합니다.

PHP 가비지 수집 메커니즘에 대한 설명 중 틀린 것은 무엇입니까?

A 가비지 사이클에서는 참조 횟수가 1만큼 감소하는지 확인하고 어떤 변수 컨테이너에 참조가 없는지 확인하여 어떤 부분이 가비지인지 알 수 있습니다.

B gc_enable() 및 gc_disable()을 호출할 수 있습니다. ) 함수를 사용하여 가비지 수집 메커니즘을 켜고 끕니다

C. 사용하지 않는 변수를 정리하여 메모리 사용량을 절약합니다

D. 가비지 수집은 PHP 코드가 실행된 후 자동으로 수행되므로 수동으로 가비지 수집을 수행할 필요가 없습니다.

참고 답변: D
답변 분석: PHP 코드 조각을 실행하는 데 시간이 오래 걸릴 수 있지만, 이 기간 동안 참조되지 않은 변수가 있으면 메모리 공간을 차지하게 되어 작동 속도가 느려지는 등의 문제가 발생합니다

Knowledge Chapter

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1. 개념

가비지 컬렉션은 대부분의 프로그래밍 언어에 포함된 메모리 관리 메커니즘입니다. 사용자가 수동으로 메모리를 수집해야 하는 관리되지 않는 언어인 C, C++ 및 Objective C와 달리 GC 메커니즘이 있는 언어인 Java, javaScript 및 PHP는 자동으로 메모리를 관리할 수 있습니다.

가비지 수집 메커니즘(gc)은 이름에서 알 수 있듯이 폐기물 재사용을 의미하며 동적 저장 할당 방식입니다. 프로그램에 더 이상 필요하지 않은 할당된 메모리 블록을 자동으로 해제합니다. 가비지 수집 메커니즘을 사용하면 프로그래머는 프로그램 메모리 할당에 대해 너무 많이 걱정하지 않아도 되므로 비즈니스 로직에 더 많은 에너지를 쏟을 수 있습니다.

현재 널리 사용되는 다양한 언어 중에서 가비지 수집 메커니즘은 Python, PHP, C#, Ruby 등과 같은 차세대 언어의 공통 기능입니다. 모두 가비지 수집 메커니즘을 사용합니다.

2. PHP 가비지 수집 메커니즘

1. PHP5.3 버전 이전에 사용된 가비지 수집 메커니즘은 단순히 "참조 카운팅"이었습니다.

참조 카운팅이란 무엇인가요?
PHP는 C로 작성되었기 때문에 C에는 구조체라는 것이 있습니다. C에서는 PHP 변수가 이런 방식으로 저장됩니다.
각 PHP 변수는 zval이라는 컨테이너에 존재합니다. zval 컨테이너에는 변수 이름과 값 외에도 2바이트의 추가 정보도 포함됩니다.
● 하나는 부울 값인 'is_ref'입니다. 이 변수가 참조 세트에 속하는지 여부를 나타내는 데 사용됩니다. 이 바이트를 통해 PHP의 참조 변수와 일반 변수를 구별할 수 있습니다.
●두 번째 추가 바이트는 'refcount'로, 이 컨테이너를 가리키는 변수의 수를 나타내는 데 사용됩니다.

즉,

① 각 메모리 개체에 카운터가 할당됩니다. 메모리 개체가 변수에 의해 참조되면 카운터는 +1됩니다.

② 변수 참조가 제거되면(unset() 실행 후) the counter -1 ;

3 counter = 0이면 메모리 개체가 사용되지 않고 메모리 개체가 파괴되며 가비지 수집이 완료되었음을 나타냅니다.

그리고 PHP는 수명 주기가 끝난 후 이 프로세스/스레드가 차지한 콘텐츠를 해제합니다. 이 방법은 PHP가 초기 단계에서 메모리 누수에 대해 너무 많이 걱정할 필요가 없음을 결정합니다.

그러나 두 개 이상의 개체가 서로 참조하여 링을 형성하는 경우 메모리 개체의 카운터는 이때 0으로 줄어들지 않으며 이 메모리 개체 그룹은 더 이상 유용하지 않지만 재활용할 수 없습니다. 메모리 누수 현상.

php5.3부터 새로운 가비지 수집 메커니즘이 사용되었습니다. 참조 카운팅을 기반으로 메모리 누수를 방지하기 위해 메모리 객체에서 참조 링의 존재를 감지하는 복잡한 알고리즘이 구현되었습니다.

• 2 PHP의 개발, PHP 개발자의 증가 및 사업 범위의 확장으로 인해 PHP5.3에는 보다 완전한 가비지 수집 메커니즘이 도입되었습니다. 새로운 가비지 수집 메커니즘은 처리할 수 없는 문제를 해결합니다. 참조 메모리 누수 문제.

공식 문서에 따르면: 각 PHP 변수는 "zval"이라는 변수 컨테이너에 존재합니다. zval 변수 컨테이너에는 변수의 유형과 값 외에 2바이트의 추가 정보가 포함되어 있습니다. 첫 번째는 "is_ref"로, 이 변수가 참조 세트에 속하는지 여부를 식별하는 데 사용되는 부울 값입니다. 이 바이트를 통해 PHP 엔진은 일반 변수와 참조 변수를 구별할 수 있습니다. PHP에서는 사용자가 &를 사용하여 사용자 정의 참조를 사용할 수 있으므로 zval 변수 컨테이너에는 메모리 사용을 최적화하는 내부 참조 계산 메커니즘도 있습니다.

두 번째 추가 바이트는 "refcount"로, 이 zval 변수 컨테이너를 가리키는 변수(기호라고도 함)의 수를 나타내는 데 사용됩니다. 모든 기호는 기호 테이블에 존재하며 각 기호에는 범위가 있습니다.

공식 문서에 따르면 Xdebug를 사용하여 참조 횟수를 확인할 수 있습니다.

<?php $a = "new string";
$c = $b = $a;
xdebug_debug_zval( &#39;a&#39; );
unset( $b, $c );
xdebug_debug_zval( &#39;a&#39; );
?>

위 루틴은 다음을 출력합니다.

a: (refcount=3, is_ref=0)='new string'
a: (refcount=1, is_ref=0)='new string'

참고: PHP7의 NTS 버전부터 위 루틴의 참조는 더 이상 계산되지 않습니다. 즉 $c=$c=b=$a a의 참조 횟수도 1입니다. 구체적인 분류는 다음과 같습니다. ~로 다음과 같습니다:

PHP 7에서 zval은 참조 계산되거나 참조되지 않을 수 있습니다. 이를 결정하는 플래그가 zval 구조에 있습니다.

① null, bool, int 및 double 유형 변수의 경우 refcount는 계산되지 않습니다.

② 개체 및 리소스 유형의 경우 refcount 계산은 php5와 일치합니다.

3 문자열의 경우 참조되지 않은 변수는 계산됩니다. 끈". 참조된 문자열은 중복 제거되고(즉, 특정 콘텐츠가 포함된 문자열이 하나만 삽입됨) 요청 전체 기간 동안 존재하도록 보장되므로 opcache를 사용하는 경우 참조 계산을 사용할 필요가 없습니다. 공유 메모리에서는 참조 계산을 사용할 수 없습니다(우리의 참조 계산 메커니즘은 원자적이지 않기 때문입니다).

4 배열의 경우 참조되지 않은 변수를 "불변 배열"이라고 합니다. 배열 자체의 개수는 PHP5와 일치하지만 배열의 각 키-값 쌍의 개수는 이전 세 가지 규칙을 기반으로 합니다(즉, 문자열인 경우 opcache가 사용되는 경우 계산되지 않습니다). , 코드의 상수 배열 리터럴은 불변 배열로 변환됩니다.

다시 말하지만, 이들은 공유 메모리에 있으므로 재계산을 사용할 수 없습니다.

데모 예는 다음과 같습니다.

<?php echo &#39;测试字符串引用计数&#39;;
$a = "new string";
$b = $a;
xdebug_debug_zval( &#39;a&#39; );
unset( $b);
xdebug_debug_zval( &#39;a&#39; );
$b = &$a;
xdebug_debug_zval( &#39;a&#39; );
echo &#39;测试数组引用计数&#39;;
$c = array(&#39;a&#39;,&#39;b&#39;);
xdebug_debug_zval( &#39;c&#39; );
$d = $c;
xdebug_debug_zval( &#39;c&#39; );
$c[2]=&#39;c&#39;;
xdebug_debug_zval( &#39;c&#39; );
echo &#39;测试int型计数&#39;;
$e = 1;
xdebug_debug_zval( &#39;e&#39; );

표시되는 출력은 다음과 같습니다.

3. 재활용 주기

기본적으로 PHP의 가비지 수집 메커니즘은 켜져 있으며 php.ini 설정을 통해 수정할 수 있습니다: zend.enable_gc.

가비지 수집 메커니즘이 켜지면 알고리즘은 루트 버퍼가 가득 찰 때마다 루프 검색이 수행되도록 결정합니다. 루트 캐시 영역의 크기는 고정되어 있으며 기본값은 10,000입니다. 이 값은 PHP 소스 코드 파일 Zend/zend_gc.c에서 상수 GC_ROOT_BUFFER_MAX_ENTRIES를 수정한 다음 PHP를 다시 컴파일하여 수정할 수 있습니다. 가비지 수집이 꺼지면 루프 검색 알고리즘은 실행되지 않습니다. 그러나 구성에서 가비지 수집이 활성화되었는지 여부에 관계없이 루트는 항상 루트 버퍼에 존재합니다.

zend.enable_gc 구성을 수정하는 것 외에도 PHP를 실행할 때 gc_enable() 및 gc_disable() 함수를 각각 호출하여 가비지 수집 메커니즘을 켜고 끌 수도 있습니다. 이러한 함수를 호출하는 것은 가비지 수집 메커니즘을 켜거나 끄기 위해 구성 항목을 수정하는 것과 동일한 효과를 갖습니다. 루트 버퍼가 가득 차지 않은 경우에도 주기적으로 수집을 강제하는 기능. 이 목적으로 gc_collect_cycles() 함수를 호출할 수 있습니다. 이 함수는 이 알고리즘을 사용하여 재활용된 주기 수를 반환합니다.

가비지 수집을 켜고 끄고 자율 초기화를 허용하는 이유는 애플리케이션의 일부 부분이 시간에 민감할 수 있기 때문입니다. 이 경우 가비지 수집을 사용하고 싶지 않을 것입니다. 물론 애플리케이션의 특정 부분에 대해 가비지 수집을 끄면 메모리 누수가 발생할 위험이 있습니다. 일부 루트는 제한된 루트 버퍼에 맞지 않을 수 있기 때문입니다.

그러므로 gc_disable() 함수를 호출하여 메모리를 해제하기 직전에 gc_collect_cycles() 함수를 먼저 호출하는 것이 현명할 수 있습니다. 이렇게 하면 루트 버퍼에 저장된 가능한 모든 루트가 지워지기 때문에 가비지 수집 메커니즘이 꺼지면 빈 버퍼를 남겨서 가능한 루트를 저장할 더 많은 공간을 확보할 수 있습니다.

4. 성능 영향

1. 메모리 공간 절약

우선 가비지 수집 메커니즘을 구현하는 전체 이유는 전제 조건이 충족되면 순환 참조 변수를 정리하여 메모리 공간을 절약하는 것입니다. PHP 실행 시 루트 버퍼가 가득 차거나 gc_collect_cycles() 함수가 호출되면 가비지 수집이 수행됩니다.

2. 실행 시간 증가

가비지 수집이 성능에 영향을 미치는 두 번째 영역은 누수된 메모리를 해제하는 데 걸리는 시간입니다.

일반적으로 PHP의 가비지 수집 메커니즘은 재활용 알고리즘이 실제로 실행될 때만 시간 소비를 증가시킵니다. 그러나 일반(더 작은) 스크립트에서는 성능에 전혀 영향을 미치지 않아야 합니다.

3. 일반 스크립트에서 실행되는 재활용 메커니즘이 있는 경우 메모리를 절약하면 더 많은 스크립트를 서버에서 동시에 실행할 수 있습니다. 사용된 총 메모리가 상한에 도달하지 않았기 때문입니다.

이 이점은 장기 실행 테스트 모음이나 데몬 스크립트와 같은 장기 실행 스크립트에서 특히 분명합니다. 동시에 일반적으로 웹 스크립트보다 오래 실행되는 스크립트 애플리케이션의 경우 새로운 가비지 수집 메커니즘은 메모리 누수를 해결하기 어렵다는 오랜 견해를 크게 바꿔야 합니다.

마지막으로, 모두가 면접에 성공하고 마음에 드는 제안을 받기를 바랍니다.

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