Zusammengesetzte Typen

Etwas komplexer wird es bei zusammengesetzten Typen wie Arrays und Objekten. Im Gegensatz zu scalaren Werten speichern Arrays und Objekte ihre Eigenschaften in einer eigenen Symboltabelle. Das bedeutet, dass das folgende Beispiel drei zval-Container erzeugt:

Beispiel #5 Erstellen eines Array-Zvals

<?php
$a = array( 'meaning' => 'life', 'number' => 42 );
xdebug_debug_zval( 'a' );
?>

Das oben gezeigte Beispiel erzeugt eine ähnliche Ausgabe wie:

a: (refcount=1, is_ref=0)=array (
   'meaning' => (refcount=1, is_ref=0)='life',
   'number' => (refcount=1, is_ref=0)=42
)

Oder grafisch

Die drei zval-Container sind: a, meaning und number. Ähnliche Regeln gelten für das Erhöhen und Verringern von "refcounts". Im Folgenden fügen wir dem Array ein weiteres Element hinzu und setzen seinen Wert auf den Inhalt eines bereits vorhandenen Elements:

Beispiel #6 Hinzufügen eines bereits vorhandenen Elements zu einem Array

<?php
$a = array( 'meaning' => 'life', 'number' => 42 );
$a['life'] = $a['meaning'];
xdebug_debug_zval( 'a' );
?>

Das oben gezeigte Beispiel erzeugt eine ähnliche Ausgabe wie:

a: (refcount=1, is_ref=0)=array (
   'meaning' => (refcount=2, is_ref=0)='life',
   'number' => (refcount=1, is_ref=0)=42,
   'life' => (refcount=2, is_ref=0)='life'
)

Oder grafisch

Aus der obigen Xdebug-Ausgabe geht hervor, dass sowohl das alte als auch das neue Array-Element nun auf einen zval-Container zeigen, dessen "refcount" 2 ist. Obwohl die Xdebug-Ausgabe zwei zval-Container mit dem Wert 'life' anzeigt, handelt es sich um denselben. Die Funktion xdebug_debug_zval() zeigt dies nicht an, aber man könnte es sehen, wenn man sich auch den Speicherzeiger anzeigen lässt.

Wenn ein Element aus dem Array entfernt wird, ist das so, als würde ein Symbol aus einem Bereich entfernt. Dadurch wird der "refcount" eines Containers, auf den ein Array-Element zeigt, verringert. Auch hier gilt: Wenn der "refcount" Null erreicht, wird der Variablencontainer aus dem Speicher entfernt. Ein weiteres Beispiel soll dies verdeutlichen:

a: (refcount=1, is_ref=0)=array (
   'life' => (refcount=1, is_ref=0)='life'
)

Interessant wird es nun, wenn das Array selbst als Element des Arrays hinzugefügt wird. Das geschieht im nächsten Beispiel, in dem außerdem ein Referenzoperator eingebaut wird, da PHP sonst eine Kopie erstellen würde:

Beispiel #8 Hinzufügen des Arrays als Element von sich selbst

<?php
$a = array( 'one' );
$a[] =& $a;
xdebug_debug_zval( 'a' );
?>

Das oben gezeigte Beispiel erzeugt eine ähnliche Ausgabe wie:

a: (refcount=2, is_ref=1)=array (
   0 => (refcount=1, is_ref=0)='one',
   1 => (refcount=2, is_ref=1)=...
)

Oder grafisch

Wie man sieht, zeigen nun sowohl die Array-Variable (a) als auch das zweite Element (1) auf einen Variablencontainer, der einen "refcount" von 2 hat. Das "..." in der obigen Darstellung zeigt, dass es sich um eine Rekursion handelt, was natürlich in diesem Fall bedeutet, dass das "..." zurück auf das ursprüngliche Array zeigt.

Genau wie zuvor wird beim Aufheben einer Variablen das Symbol entfernt, und die Anzahl der Referenzen des Variablencontainers, auf den sie zeigt, wird um eins verringert. Wenn also die Variable $a nach der Ausführung des obigen Codes aufgehoben wird, wird die Anzahl der Referenzen des Variablencontainers, auf den $a und das Element "1" zeigen, um eins verringert, von "2" auf "1". Dies kann wie folgt dargestellt werden:

Beispiel #9 Aufheben von $a

(refcount=1, is_ref=1)=array (
   0 => (refcount=1, is_ref=0)='one',
   1 => (refcount=1, is_ref=1)=...
)

Oder grafisch

Probleme bei der Bereinigung

Obwohl es in keinem Bereich mehr ein Symbol gibt, das auf diese Struktur zeigt, kann sie nicht bereinigt werden, weil das Array-Element "1" immer noch auf dasselbe Array zeigt. Da es kein externes Symbol gibt, das darauf verweist, gibt es für den Benutzer keine Möglichkeit, diese Struktur zu bereinigen, was zu einem Speicherleck führt. Glücklicherweise bereinigt PHP diese Datenstruktur am Ende der Anfrage, aber bis dahin nimmt sie wertvollen Speicherplatz in Anspruch. Diese Situation tritt häufig auf, wenn Parsing-Algorithmen oder andere Dinge implementiert werden, bei denen ein untergeordnetes Element auf ein "übergeordnetes" Element zurückverweist. Die gleiche Situation kann natürlich auch bei Objekten eintreten, wobei dies sogar wahrscheinlicher ist, da Objekte immer implizit per Referenz verwendet werden.

Das ist vielleicht kein Problem, wenn es nur ein- oder zweimal vorkommt, aber wenn es Tausende oder sogar Millionen solcher Speicherverluste gibt, fängt es natürlich an, zum Problem zu werden. Besonders problematisch ist dies bei lang laufenden Skripten, z. B. Daemons, bei denen die Anfrage im Grunde nie endet, oder bei großen Mengen von Unit-Tests. Letzteres führte zu Problemen bei der Ausführung der Unit-Tests für die Template-Komponente der eZ Components-Bibliothek. In einigen Fällen wurden über 2 GB Speicher benötigt, die der Testserver nicht zur Verfügung hatte.