PHP数组实际占用内存大小原理解析
一般来说，PHP数组的内存利用率只有1/10,也就是说，一个在C语言里面100M内存的数组，在PHP里面就要1G。下面我们可以粗略的估算PHP数组占用内存的大小,首先我们测试1000个元素的整数占用的内存：
';
$start=memory_get_usage();
$a=Array();
for($i=0;$i<1000;$i++){
$a[$i]=$i+$i;
}
$mid=memory_get_usage();
echomemory_get_usage(),'
';
for($i=1000;$i<2000;$i++){
$a[$i]=$i+$i;
}
$end=memory_get_usage();
echomemory_get_usage(),'
';
echo'argv:',($mid-$start)/1000,'bytes','
';
echo'argv:',($end-$mid)/1000,'bytes','
';
输出是:
353352
437848
522024
argv:84.416bytes
argv:84.176bytes
大概了解1000个元素的整数数组需要占用82k内存，平均每个元素占用84个字节。而纯C中整体只需要4k(一个整型占用4byte*1000)。memory_get_usage()返回的结果并不是全是被数组占用了，还要包括一些PHP运行本身分配的一些结构，可能用内置函数生成的数组更接近真实的空间:
$start=memory_get_usage();
$a=array_fill(0,10000,1);
$mid=memory_get_usage();//10kelementsarray;
echo'argv:',($mid-$start)/10000,'byte','
';
$b=array_fill(0,10000,1);
$end=memory_get_usage();//10kelementsarray;
echo'argv:',($end-$mid)/10000,'byte','
';
得到:
argv:54.5792byte
argv:54.5784byte
从这个结果来看似乎一个数组元素大约占用了54个字节左右。
首先看一下32位机C语言各种类型占用的字节：
#include"stdafx.h" //#includeintmain(){ printf("int:%d\nlong:%d\ndouble:%d\nchar*:%d\nsize_t:%d\n", sizeof(int),sizeof(long), sizeof(double),sizeof(char*), sizeof(size_t)); return0; }
int:4
long:4
double:8
har*:4
size_t:4
在PHP中都使用long类型来代表数字，没有使用int类型
大家都明白PHP是一种弱类型的语言，它不会去区分变量的类型，没有intfloatchar*之类的概念。
我们看看php在zend里面存储的变量，PHP中每个变量都有对应的zval，Zval结构体定义在Zend/zend.h里面，其结构:
typedefstruct_zval_structzval;
struct_zval_struct{
/*Variableinformation*/
zvalue_valuevalue;/*Thevalue112字节(32位机是12，64位机需要8+4+4=16)*/
zend_uintrefcount__gc;/*Thenumberofreferencestothisvalue(forGC)4字节*/
zend_uchartype;/*Theactivetype1字节*/
zend_ucharis_ref__gc;/*Whetherthisvalueisareference(&)1字节*/
};
PHP使用一种UNION结构来存储变量的值,即zvalue_value是一个union，UNION变量所占用的内存是由最大
成员数据空间决定。
typedefunion_zvalue_value{
longlval;/*longvalue*/
doubledval;/*doublevalue*/
struct{/*stringvalue*/
char*val;
intlen;
}str;
HashTable*ht;/*hashtablevalue*/
zend_object_valueobj;/*objectvalue*/
}zvalue_value;
最大成员数据空间是structstr，指针占*val用4字节，INT占用4字节，共8字节。
structzval占用的空间为8+4+1+1=14字节，
其实呢，在zval中数组，字符串和对象还需要另外的存储结构，数组则是一个HashTable:
HashTable结构体定义在Zend/zend_hash.h.
typedefstruct_hashtable{
uintnTableSize;//4
uintnTableMask;//4
uintnNumOfElements;//4
ulongnNextFreeElement;//4
Bucket*pInternalPointer;/*Usedforelementtraversal4*/
Bucket*pListHead;//4
Bucket*pListTail;//4
Bucket**arBuckets;//4
dtor_func_tpDestructor;//4
zend_boolpersistent;//1
unsignedcharnApplyCount;//1
zend_boolbApplyProtection;//1
#ifZEND_DEBUG
intinconsistent;//4
#endif
}HashTable;
HashTable结构需要39个字节，每个数组元素存储在Bucket结构中:
typedefstructbucket{
ulongh;/*Usedfornumericindexing4字节*/
uintnKeyLength;/*Thelengthofthekey(forstringkeys)4字节*/
void*pData;/*4字节*/
void*pDataPtr;/*4字节*/
structbucket*pListNext;/*PHParraysareordered.Thisgivesthenextelementinthatorder4字节*/
structbucket*pListLast;/*andthisgivesthepreviouselement4字节*/
structbucket*pNext;/*Thenextelementinthis(doubly)linkedlist4字节*/
structbucket*pLast;/*Thepreviouselementinthis(doubly)linkedlist4字节*/
chararKey[1];/*Mustbelastelement1字节*/
}Bucket;
Bucket结构需要33个字节，键长超过四个字节的部分附加在Bucket后面，而元素值很可能是一个zval结构，另外每个数组会分配一个由arBuckets指向的Bucket指针数组，虽然不能说每增加一个元素就需要一个指针，但是实际情况可能更糟。这么算来一个数组元素就会占用54个字节，与上面的估算几乎一样。
一个空数组至少会占用14(zval)+39(HashTable)+33(arBuckets)=86个字节，作为一个变量应该在符号表中有个位置，也是一个数组元素，因此一个空数组变量需要118个字节来描述和存储。从空间的角度来看，小型数组平均代价较大，当然一个脚本中不会充斥数量很大的小型数组，可以以较小的空间代价来获取编程上的快捷。但如果将数组当作容器来使用就是另一番景象了，实际应用经常会遇到多维数组，而且元素居多。比如10k个元素的一维数组大概消耗540k内存，而10kx10的二维数组理论上只需要6M左右的空间，但是按照memory_get_usage的结果则两倍于此，[10k,5,2]的三维数组居然消耗了23M，小型数组果然是划不来的。
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