PHP 引用是个坑，请慎用

去年我参加了不少次会议，其中八次会议里我进行了相关发言，这其中我屡次谈到了 PHP 的引用问题，由于不少人对它的理解有所误差。在深刻讨论这个问题以前，咱们先回顾一下引用的基本概念，明确什么是“引用传递”。

在 PHP 中引用意味着用不一样的名字访问同一个变量内容，不论你用哪一个名字对变量作出了运算，其余名字访问的内容也将改变。

让咱们经过代码来加深对此的理解。 首先咱们写几个简单的语句，把一个变量赋值给另外一个变量，而且改变另外一个变量:

<?php
$a = 23;
$b = $a;
$b = 42;
var_dump($a); // int(23)
var_dump($b); // int(42)

这个脚本显示 $a 值仍然为 23  ，而 $b 则等于 42 。出现这个状况的缘由是咱们获得的是一个拷贝（具体发生了什么稍后讲解。。。）如今咱们使用引用来作一样的事情:

<?php
$a = 23;
$b = &$a;
$b = 42;
var_dump($a); // int(42)
var_dump($b); // int(42)
?>

如今 $a 的值也改变成了 42 。 事实上，$a 和 $b 之间没有任何区别，它们都使用了同一个变量容器（又名： zval ）。 将这二者分开的惟一方法是使用 unset() 函数销毁其中任何一个变量。

在 PHP 中，引用不只能用在普通语句中，还能用于函数参数和返回值：

<?php
function &foo(&$param) {
    $param = 42;
    return $param;
}

$a = 23;
echo "\$a before calling foo(): $a\n";
$b = foo($a);
echo "\$a after the call to foo(): $a\n";
$b = 23;
echo "\$a after touching the returned variable: $a\n";
?>

你认为上面的结果是什么呢？—— 没错，就像下面这样：

$a before calling foo(): 23
$a after the call to foo(): 42
$a after touching the returned variable: 42

这里咱们初始化了一个变量，并把它做为一个引用参数传给了一个函数。函数改变了它，它有了新值。该函数返回同一个变量，咱们更改了返回的变量和它的原始值。。。 等等！它没变，不是吗！？ —— 没错，可引用就是这样。 具体发生了以下事情：该函数返回了一个引用，引用了 $a 的变量容器 zval，而且经过 = 赋值操做符为它建立了一个副本。

为了修复这个问题，咱们须要添加一个额外的 & 操做符：

$b = &foo($a);

结果和咱们所指望的同样：

$a before calling foo(): 23
$a after the call to foo(): 42
$a after touching the returned value: 23

总结一下： PHP 的引用就是同一个变量的别名，想要正确的使用它们可能很难。想要详细了解引用计数，这里有份基础资料，请参阅 手册中的引用计数基本知识 。

PHP 5 发布时最大的变更是『对象处理方式』。通常咱们理解为：

在 PHP 4 中，对象被当成变量来对待，因此当对象做为函数传参时，他们是被复制的。但在 PHP 5 中，他们永远是『引用传参』。

以上的理解并不彻底正确。其主要目的是遵循『面对对象模式』：对象传参给函数或者方法后，这个函数发送一个指令给对象（例如调用了一个方法）以此来改变对象的状态（例如对象的属性）。所以传参进去的对象必须为同一个。 PHP 4 的面对对象用户使用『引用传参』来解决这个问题，不过很难作到完美。PHP 5 引进了独立于变量容器的『对象存储器』。当一个对象赋值给变量时，变量再也不存储整个对象（属性表和其余的『类』信息），而是存储这个对象所在 存储器的引用 —— 当咱们复制一个对象变量时，咱们复制的是这个『存储器的引用』。这很容易被误解为『引用』，可是『存储器的引用』与『引用』是彻底不一样的概念。下面的示例代码有助于咱们更好地区分：

<?php
// 建立一个对象和此对象的引用变量
$a = new stdclass;
$b = $a;
$c = &$a;

// 对『对象』进行操做
$a->foo = 42; 
var_dump($a->foo); // int(42)
var_dump($b->foo); // int(42)
var_dump($c->foo); // int(42)

// 如今直接改变变量的类型
$a = 42;
var_dump($a); // int(42)
var_dump($b); // object(stdClass)#1719 (1) {
              //            ["foo"]=>
              //            int(42)
              // }
var_dump($c); // int(42)
?>

以上代码中，修改对象的属性会影响到 复制 的变量 $b 和引用的变量 $c。可是在最后区块的代码中，当咱们修改 $a 的类型时，引用的 $c 发生了变化，而复制获得的变量 $b 不会发生改变，这是个大多数有面对对象经验的工程师所期待的。
So, 面对对象是惟一使用『引用』的理由，可是如今 PHP 4 已死，你也能够放弃此类用法了。

另外一我的们使用『引用』的理由是 —— 这将让代码更快。可是这是错误的，引用并不会使代码执行速度变快，更糟糕的是，不少时候『引用』会让你的代码执行效率更低。

我必须再郑重强调一次：是的，不少时候『引用』会让你的代码执行效率更低。

别的语言的工程师，他们阅读别的语言编码规范，会看到建议在处理大的数据结构或者字串时，使用指针来减少对内存的消耗以提升运行效率。这些工程师误将此概念理解到『引用』上，然而『指针』与『引用』是彻底不一样的技术模型。PHP 解析器与其余语言不一样，在 PHP 中，咱们使用『写时复制（copy-on-write）』模型。

在『写时复制』模型里，赋值和函数传参不会触发 复制 动做，你能够理解为多个不一样的变量指向同一个『变量容器』，只有当『写』动做发生时，才会触发复制动做。这意味着，即便变量看起来像是『复制』的，本质上却不是。因此当传参一个巨大的变量给某个函数时，并不会对性能形成多大影响。不过此时若是你使用引用传参的话，引用传参会关闭『写时复制』机制，这会致使接下来那些没有使用引用的变量传参会被马上复制一份。这也不是世界末日，你也能够在全部地方都引用就好了嘛。事实并不是如此：PHP 的内部机制依赖于『写时复制』模型，存在不少你没法修改的内部函数传参。
我曾在某处看到过相似下面这样的代码：

<?php
function foo(&$data) {
    for ($i = 0; $i < strlen($data); $i++) {
        do_something($data{$i});
    }
}

$string = "... looooong string with lots of data .....";
foo(string);
?>

显然，上面这段代码的第一个问题是：在循环中调用 strlen() 而不是使用已经计算好的长度。也就是说调用一次 strlen($data) 就能够了的，可是他却调用了不少次。 不一样于 C 这类语言， 通常来讲，PHP 的字符串都自带了长度，所以也不用进行长度的计算。因此就 strlen() 而言，这还不算太糟糕。 但如今另外一个问题是，案例中的这个开发者为了节省时间，传递了一个引用做为参数以显示本身的聪明。 然而，strlen() 指望获得的是一个副本。『写时复制』不能用于引用，所以 $data 将会在 strlen() 调用时被复制，strlen() 将会作一个绝对简单的操做 —— 事实上 strlen() 原本就是 PHP 里最简单的函数之一 —— 紧接着该副本就会被直接销毁。

若是没有使用引用，也就不必进行复制操做，代码执行也会更快。并且就算 strlen() 支持引用，你也不会所以得到更多好处。

总的来讲：

• 除了 PHP4 的遗留问题，不要在面向对象（OO）中使用引用。
• 不要使用引用来提高性能。

使用引用来完成事情的第三个问题是：经过参数的引用来返回数据所致使的糟糕的 API 设计。这个问题仍是由于那个开发者没有意识到『PHP 就是 PHP 而不是其余语言』所致使的。

在 PHP 中，同一个函数能够返回不一样数据类型。—— 所以，你能够在函数执行成功时返回一个字符串，而在失败时返回一个布尔值 false，PHP 也容许返回复杂的结构类型，好比数组和对象。因此在须要返回不少东西的时候，能够将他们打包在一块儿。另外，异常也是函数返回的一种方式。

使用引用是一件很差的事情，除了引用自己很差，而且还会使性能降低这个事实外，使用引用这种方式会使得代码难以维护。像下面这段代码的函数调用：

do_something($var);

你但愿 $var 发生改变吗？—— 固然不会。然而，若是 do_something() 传递的参数是引用，它就可能会改变。

这类 API 的另外一个问题是：函数不能链式调用，于是你总会遇到必须使用临时变量的场景。链式调用可能会使可读性下降，可是在许多场景下，链式调用使得代码更加简洁。

关于引用的糟糕的设计决定，我我的最喜欢的一个例子是 PHP 自带的 sort() 函数。sort() 使用一个数组做为引用参数，而后经过引用返回一个排好序的数组。 像常规那样经过值返回一个排好序的数组可能还更好些。固然，这么作是因为历史的缘由：sort() 比『写时复制』更早出现。『写时复制』产生于 PHP4，而 sort() 则更早，它早在 PHP 仍是做为一种在 Web 上作起事来很方便的东西，而不是真正的成为本身的语言的时候就存在了。

总之： 在 PHP 中，引用是很差的。 不要使用引用。 它们只会惹事生非，另外，不要对使用引用来提高引擎抱有但愿。

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