快捷導(dǎo)航

一個(gè)PHP數(shù)組應(yīng)該有多大的分析

更新時(shí)間：2009年07月30日 01:08:25 作者：

PHP在數(shù)組處理上非常低效，尤其是內(nèi)存占用較多，常常使得httpd進(jìn)程消耗太多資源。

雖然通常在PHP中進(jìn)行大量數(shù)組運(yùn)算從一定程度上反應(yīng)程序設(shè)計(jì)上可能存在問題，但是粗略的估計(jì)數(shù)組占用的內(nèi)存是很有必要的。
首先感覺一下1000個(gè)元素的整數(shù)數(shù)組占有的內(nèi)存:

復(fù)制代碼代碼如下:

 
echo memory_get_usage() . “\n”; 
$a = Array(); 
for ($i=0; $i<1000; $i++) { 
$a[$i] = $i + $i; 
} 
echo memory_get_usage() . “\n”; 
for ($i=1000; $i<2000; $i++) { 
$a[$i] = $i + $i; 
} 
echo memory_get_usage() . “\n”; 

輸出是:
58176
162956
267088
大約可以知道 1000 個(gè)元素的整數(shù)數(shù)組需要占用 100k 內(nèi)存，平均每個(gè)元素占用 100 個(gè)字節(jié)。而純 C 中整體只需要 4k。memory_get_usage() 返回的結(jié)果并不是全是被數(shù)組占用了，還要包括一些 PHP 運(yùn)行本身分配的一些結(jié)構(gòu)，可能用內(nèi)置函數(shù)生成的數(shù)組更接近真實(shí)的空間:

復(fù)制代碼代碼如下:

 
echo “init mem: ” . memory_get_usage() . “\n”; 
$a = array_fill(0, 10000, 1); 
echo “10k elements: ” . memory_get_usage() . “, system: ” . memory_get_usage(true) . “\n”; 
$b = array_fill(0, 10000, 1); 
echo “10k elements: ” . memory_get_usage() . “, system: ” . memory_get_usage(true) . “\n”; 

得到:
init mem: 58468
10k elements: 724696, system: 786432
10k elements: 1390464, system: 1572864
從這個(gè)結(jié)果來看似乎一個(gè)數(shù)組元素大約只占用了 60 個(gè)左右的字節(jié)。再看看數(shù)組的C結(jié)構(gòu)，PHP 中的數(shù)組變量，首先需要一個(gè) zval 結(jié)構(gòu):

復(fù)制代碼代碼如下:

 
struct _zval_struct { 
zvalue_value value; 
zend_uint refcount__gc; 
zend_uchar type; 
zend_uchar is_ref__gc; 
}; 

zvalue_value 是一個(gè)union:

復(fù)制代碼代碼如下:

 
typedef union _zvalue_value { 
long lval; 
double dval; 
struct { 
char *val; 
int len; 
} str; 
HashTable *ht; 
zend_object_value obj; 
} zvalue_value; 

通常 zval 結(jié)構(gòu)需要 8+6=14 個(gè)字節(jié)，PHP中每個(gè)變量都有對(duì)應(yīng)的 zval，但是數(shù)組，字符串和對(duì)象還需要另外的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，而數(shù)組則是一個(gè) HashTable :

復(fù)制代碼代碼如下:

 
typedef struct _hashtable { 
uint nTableSize; 
uint nTableMask; 
uint nNumOfElements; 
ulong nNextFreeElement; 
Bucket *pInternalPointer; 
Bucket *pListHead; 
Bucket *pListTail; 
Bucket **arBuckets; 
dtor_func_t pDestructor; 
zend_bool persistent; 
unsigned char nApplyCount; 
zend_bool bApplyProtection; 
} HashTable; 

HashTable 結(jié)構(gòu)需要 40 個(gè)字節(jié)，每個(gè)數(shù)組元素存儲(chǔ)在 Bucket 結(jié)構(gòu)中:

復(fù)制代碼代碼如下:

 
typedef struct bucket { 
ulong h; 
uint nKeyLength; 
void *pData; 
void *pDataPtr; 
struct bucket *pListNext; 
struct bucket *pListLast; 
struct bucket *pNext; 
struct bucket *pLast; 
char arKey[1]; 
} Bucket; 

Bucket 結(jié)構(gòu)需要 36 個(gè)字節(jié)，鍵長(zhǎng)超過四個(gè)字節(jié)的部分附加在 Bucket 后面，而元素值很可能是一個(gè) zval 結(jié)構(gòu)，另外每個(gè)數(shù)組會(huì)分配一個(gè)由 arBuckets 指向的 Bucket 指針數(shù)組，雖然不能說每增加一個(gè)元素就需要一個(gè)指針，但是實(shí)際情況可能更糟。這么算來一個(gè)數(shù)組元素就會(huì)占用 54 個(gè)字節(jié)，與上面的估算相差不遠(yuǎn)。
一個(gè)空數(shù)組至少會(huì)占用 14(zval) + 40(HashTable) + 32(arBuckets) = 86 個(gè)字節(jié)，作為一個(gè)變量應(yīng)該在符號(hào)表中有個(gè)位置，也是一個(gè)數(shù)組元素，因此一個(gè)空數(shù)組變量需要 118 個(gè)字節(jié)來描述和存儲(chǔ)。從空間的角度來看，小型數(shù)組平均代價(jià)較大，當(dāng)然一個(gè)腳本中不會(huì)充斥數(shù)量很大的小型數(shù)組，可以以較小的空間代價(jià)來獲取編程上的快捷。
但如果將數(shù)組當(dāng)作容器來使用就是另一番景象了，實(shí)際應(yīng)用經(jīng)常會(huì)遇到多維數(shù)組，而且元素居多。比如10k個(gè)元素的一維數(shù)組大概消耗540k內(nèi)存，而10k x 10 的二維數(shù)組理論上只需要 6M 左右的空間，但是按照 memory_get_usage 的結(jié)果則兩倍于此，[10k,5,2]的三維數(shù)組居然消耗了23M，小型數(shù)組果然是劃不來的。