PHP 性能：复制与参考

Question

嘿。今天，我编写了一个小型基准测试脚本来比较复制变量与创建变量引用的性能。例如，我期望创建对大型数组的引用会比复制整个数组慢得多。这是我的基准代码：

<?php
    $array = array();

    for($i=0; $i<100000; $i++) {
        $array[] = mt_rand();
    }

    function recursiveCopy($array, $count) {
        if($count === 1000)
            return;

        $foo = $array;
        recursiveCopy($array, $count+1);
    }

    function recursiveReference($array, $count) {
        if($count === 1000)
            return;

        $foo = &$array;
        recursiveReference($array, $count+1);
    }

    $time = microtime(1);
    recursiveCopy($array, 0);
    $copyTime = (microtime(1) - $time);
    echo "Took " . $copyTime . "s \n";


    $time = microtime(1);
    recursiveReference($array, 0);
    $referenceTime = (microtime(1) - $time);
    echo "Took " . $referenceTime . "s \n";

    echo "Reference / Copy: " . ($referenceTime / $copyTime);

我得到的实际结果是，recursiveReference 花费的时间大约是 recursiveCopy 的 20 倍（！）。

有人可以解释一下 PHP 的这种行为吗？

Answer 1

PHP 很可能会为其数组实现 copy-on-write ，这意味着当您“复制”一个数组时，PHP 不会完成物理复制内存的所有工作，直到您修改其中一个副本并且您的变量无法再引用相同的内部表示形式。

因此，您的基准测试从根本上来说是有缺陷的，因为您的 recursiveCopy 函数实际上并没有复制对象；如果是这样，你很快就会耗尽内存。

试试这个：通过分配给数组的一个元素，您可以强制 PHP 实际上创建一个副本。您会发现内存很快就会耗尽，因为在递归函数达到最大深度之前，没有任何副本超出范围（并且不会被垃圾收集）。

function recursiveCopy($array, $count) {
    if($count === 1000)
        return;

    $foo = $array;
    $foo[9492] = 3; // Force PHP to copy the array
    recursiveCopy($array, $count+1);
}

Answer 2

在 recursiveReference 中，您调用 recursiveCopy...这没有任何意义，在这种情况下，您只调用 recursiveReference 一次。更正您的代码，再次运行基准测试并返回新结果。

此外，我认为递归执行此操作对于基准测试没有用。更好的解决方案是在循环中调用函数 1000 次 - 一次直接使用数组，一次使用对该数组的引用。

Answer 3

您不需要（因此不应该）仅仅出于性能原因通过引用分配或传递变量。 PHP 自动进行此类优化。

由于这些自动优化，您运行的测试存在缺陷。相反，运行了以下测试：

<?php
for($i=0; $i<100000; $i++) {
    $array[] = mt_rand();
}

$time = microtime(1);
for($i=0; $i<1000; $i++) {
    $copy = $array;
    unset($copy);
}
$duration = microtime(1) - $time;
echo "Normal Assignment and don't write: $duration<br />\n";

$time = microtime(1);
for($i=0; $i<1000; $i++) {
    $copy =& $array;
    unset($copy);
}
$duration = microtime(1) - $time;
echo "Assignment by Reference and don't write: $duration<br />\n";

$time = microtime(1);
for($i=0; $i<1000; $i++) {
    $copy = $array;
    $copy[0] = 0;
    unset($copy);
}
$duration = microtime(1) - $time;
echo "Normal Assignment and write: $duration<br />\n";

$time = microtime(1);
for($i=0; $i<1000; $i++) {
    $copy =& $array;
    $copy[0] = 0;
    unset($copy);
}
$duration = microtime(1) - $time;
echo "Assignment by Reference and write: $duration<br />\n";
?>

这是输出：

//Normal Assignment without write: 0.00023698806762695
//Assignment by Reference without write: 0.00023508071899414
//Normal Assignment with write: 21.302103042603
//Assignment by Reference with write: 0.00030708312988281

正如您所看到的，在实际写入副本之前，通过引用分配没有显着的性能差异，即也存在功能差异。

Answer 4

一般来说，在 PHP 中，出于性能原因，您不会执行通过引用调用的操作。这是您出于功能原因而要做的事情 - 即因为您实际上希望更新引用的变量。

如果您没有通过引用调用的功能原因，那么您应该坚持使用常规参数传递，因为 PHP 可以通过这种方式完美有效地处理事情。

（也就是说，正如其他人指出的那样，您的示例代码无论如何并不完全按照您的想法进行；））

Answer 5

1. 在 recursiveReference() 函数中，您调用 recursiveCopy() 函数。这是你真正想要做的吗？
2. 您对 $foo 变量不执行任何操作 - 也许它应该在进一步的方法调用中使用？
3. 在传递大对象的情况下，通过引用传递变量通常应该节省堆栈内存。

Answer 6

recursiveReference 正在调用 recursiveCopy。
这并不一定会损害性能，但这可能不是您想要做的。

不确定为什么性能会变慢，但它并不能反映您想要进行的测量。