垃圾回收机制垃圾回收机制是一种动态的存储分配方案。它会自动释放程序不再需要的已分配内存块。自动回收内存的过程称为垃圾回收。垃圾回收机制让程序员不必太在意程序内存分配，从而可以将更多的精力投入到业务逻辑中。在当前流行的语言中，垃圾回收机制是新一代语言的共同特征。垃圾生成在PHP7中的复杂类型中，字符串、数组、对象等数据结构，头部都有一个gc，这个gc的作用就是支持垃圾回收。当变量被赋值或转移时，该值的引用次数会增加，而当变量被unset、return等释放时，引用次数会减去。减量后，如果refcount变为0，则直接释放该值。这就是变量的基本恢复过程。但是，有一个问题是这个机制无法解决的，就是循环引用的问题。什么是循环引用？简单的说，变量内部存储的值就是指变量本身。这种比较通常发生在数组和对象类型的变量中。这里先说引用，也就是zend_reference类型，它是PHP7中新增的变量类型。当对一个变量使用“&”操作时，会创建一个新的中间结构zend_reference，这个结构实际会指向对应的值结构。例如：//$a='你好';//$a->zend_string$b=$a;//$b,$a->zend_string$c=&$b;//$c,$b->zval(type=IS_REFERENCE,refcount=2)->zend_string最终会变成如下：$b和$c的zval通过中间结构zend_reference指向最终的zend_string。回到循环引用的问题，我们以循环数组引用为例：$a=[1];$a[]=&$a;取消设置（$a）；使用&操作后，变量a变成了引用类型，引用计数refcount为2，赋给了自己内部的元素，即变量a变成了自己的引用。具体如下：unset后变成如下图：即$a所在的zval类型变成了IS_UNDEF，zend_reference结构体的引用计数减1，但还是大于0，这时这部分结构体就变成了垃圾，如果不加以处理，可能会造成内存泄漏。这里需要垃圾收集器将这部分收集到缓冲区中，然后进行回收。在回收过程中，如果变量的refcount减少后大于0，PHP不会立即识别并回收该变量，而是将其放入一个缓冲区，等缓冲区满（10000个值）再统一。为了处理，将变量zend_value中的gc添加到缓冲区中。目前，垃圾只会出现在数组和对象两种类型中。上面介绍了数组的情况，对象的情况是成员属性引用了对象本身造成的。其他没有引用变量本身的变量成员，所以垃圾回收只会处理这两类变量。gczend_refcounted_h的结构如下：typedefstruct_zend_refcounted_h{uint32_trefcount;//记录zend_value的引用次数union{struct{zend_uchartype,//zend_value的类型与zval.u1.type一致zend_ucharflags,uint16_tgc_info//GC信息，记录在gc池中的位置和颜色会在垃圾收集过程中使用}v;uint32_t类型信息；}你;}zend_refcounted_h;一个变量只能被添加到缓冲区一次，为了防止重复添加，添加变量后会添加zend_refcounted_h.gc_info设置为GC_PURPLE，即标记为紫色，不会重复插入未来。垃圾缓冲区是一个双向链表。当缓冲区满时，开始垃圾检查过程：遍历缓冲区，遍历当前变量的所有成员，然后将该成员的refcount减1（如果该成员还包含子成员，也会递归遍历，即深度优先遍历），最后检查当前变量的引用，如果减为0则为垃圾。这个算法的核心原理是：垃圾是由成员引用自己引起的，然后减少对所有成员的引用，如果发现变量本身的refcount变为0，则意味着它的所有引用都来自它自己的成员，也就是在其他任何地方，如果你不再使用它，那么它就是垃圾，需要回收。相反，它不是垃圾，需要从缓冲区中移除。具体过程如下：(1)从buffer链表的根开始遍历，将当前值标记为灰色（设置zend_refcounted_h.gc_info为GC_GREY），然后对当前值的成员进行深度优先遍历，并将成员值的引用计数减少1，并标记为灰色；(2)反复遍历bufferlist，检查当前值引用是否为0，如果为0则说明确实是垃圾，标记为白色(GC_WHITE)，如果不为0则排除所有引用来自的可能性它自己的成员意味着有外部引用，这不是垃圾。此时由于步骤(1)将member的refcount减1，需要恢复，需要对所有member进行深度遍历，将memberrefcount加1，并在同时;(3)再次遍历bufferlist，从rootslist中移除非GC_WHITE节点，最后将rootslist中所有真正的垃圾全部清除，最后清除这些垃圾。参考《PHP7 底层设计与源码解析》php7-internal
