徹底搞明白PHP的中引用的概念

之前我們其實(shí)已經(jīng)有過(guò)幾篇文章講過(guò)引用方面的問(wèn)題，這次我們來(lái)全面的梳理一下引用在PHP到底是怎么回事，它和C中的指針有什么不同，在使用的時(shí)候要注意些什么。

什么是引用？

在 PHP 中引用意味著用不同的名字訪問(wèn)同一個(gè)變量?jī)?nèi)容。它不是C的指針，保存的并不是內(nèi)存地址，無(wú)法進(jìn)行指針運(yùn)算。引用只是符號(hào)表的別名。就像 Unix 系統(tǒng)中的硬鏈接， Windows 系統(tǒng)中的快捷方式。

上面是官方手冊(cè)中的原文，怎么說(shuō)呢，引用其實(shí)和我們印象中的C里面的指針并不是相同的概念。指針是針對(duì)真實(shí)內(nèi)存的操作，引用是針對(duì)指向這個(gè)內(nèi)存的符號(hào)表的操作。還是從操作系統(tǒng)的快捷方式來(lái)說(shuō)，快捷方式是可以刪的，這就是PHP的引用。而C不僅刪了快捷方式，還把原文件也給刪了，這就是C的指針操作。

// 引用不是指針
$a = 1;
$b = &$a;
echo $a, '===', $b, PHP_EOL;
unset($b);
echo $a, '===', $b, PHP_EOL;

上面的代碼是在PHP中，我們把$b變量指向$a，作為$a的引用變量。然后刪除$b，對(duì)$a沒(méi)有任何影響。

#include 
#include 

int main()
{
    // C 中的指針和引用
    int a = 1;
    int* b = &a;
    printf("%i\n", a); // 1
    free(b); // free b
    printf("%i\n", a); //get error: *** error for object 0x7fff6350da08: pointer being freed was not allocated
    return 0;
}

而C中的引用指針就不行了，我們把b變量刪掉后，再打印a變量就直接報(bào)錯(cuò)了。

雖然說(shuō)PHP的底層也是C寫得，但我們都知道C中的指針是出了名的變態(tài)，沒(méi)有一定的功底非常容易出錯(cuò)。所以PHP的開發(fā)者沒(méi)有暴露C的原始指針能力，而是采用了和Java之類的類似的引用能力。這也是現(xiàn)代語(yǔ)言的特性，不需要我們過(guò)多的關(guān)注過(guò)于底層的能力，而將更多的時(shí)間放在業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)上。

引用在數(shù)組和對(duì)象中的使用

如果具有引用的數(shù)組被拷貝，其值不會(huì)解除引用。對(duì)于數(shù)組傳值給函數(shù)也是如此。

$arr1 = ["a", "b"];
$t1 = &$arr1[1];
$arr2 = $arr1;
$arr2[1] = "c";
var_dump($arr1);

// array(2) {
//     [0]=>
//     string(1) "a"
//     [1]=>
//     &string(1) "c"
// }

$arr1 = ["a", "b"];
$t1 = &$arr1[1];
unset($t1); // unset 掉引用
$arr2 = $arr1;
$arr2[1] = "c";
var_dump($arr1);

// array(2) {
//     [0]=>
//     string(1) "a"
//     [1]=>
//     string(1) "b"
// }

這個(gè)其實(shí)挺有意思的，我們對(duì)比這兩個(gè)例子可以看出一個(gè)問(wèn)題，$t變量指向$arr[1]的引用。$arr2直接=這個(gè)$arr1，沒(méi)有使用引用，然后$arr2修改了$arr2[1]的內(nèi)容，$arr1相應(yīng)的內(nèi)容也發(fā)生了改變，如果unset掉$t變量，則$arr1相應(yīng)的內(nèi)容就不會(huì)發(fā)生改變。對(duì)此，我在文檔中找到了下面的解釋：

由于PHP內(nèi)部工作的特殊性，如果對(duì)數(shù)組的單個(gè)元素進(jìn)行引用，然后復(fù)制數(shù)組，無(wú)論是通過(guò)賦值還是通過(guò)函數(shù)調(diào)用中的值傳遞，都會(huì)將引用復(fù)制為數(shù)組的一部分。這意味著對(duì)任一數(shù)組中任何此類元素的更改都將在另一個(gè)數(shù)組（和其他引用中）中重復(fù)，即使數(shù)組具有不同的作用域（例如，一個(gè)是函數(shù)內(nèi)部的參數(shù)，另一個(gè)是全局的）！在復(fù)制時(shí)沒(méi)有引用的元素，以及在復(fù)制數(shù)組后分配給其他元素的引用，將正常工作（即獨(dú)立于其他數(shù)組）。

不僅僅是數(shù)組，對(duì)象的引用也會(huì)有一些好玩的問(wèn)題。

$o1 = new stdClass();
$o1->a = 'a';
var_dump($o1);
// object(stdClass)#1 (1) {
//   ["a"]=>
//   string(1) "a"
// }

$o2 = &$o1;
$o3 = $o1;

$o2->a = 'aa';

var_dump($o1);
// object(stdClass)#1 (1) {
//   ["a"]=>
//   string(2) "aa"
// }

var_dump($o3); // $o2修改了$a為'aa'，$o3也變成了'aa'
// object(stdClass)#1 (1) {
//   ["a"]=>
//   string(2) "aa"
// }

$o1->a = 'aaa';
$o1 = null;
var_dump($o2); // $o2引用變成了null
// NULL

var_dump($o3); // $o3不僅引用還存在，并且$a變成了'aaa'
// object(stdClass)#1 (1) {
//   ["a"]=>
//   string(3) "aaa"
// }

上面例子中有三個(gè)對(duì)象，$o1、$o2、$o3，其中，$o2是對(duì)$o1的引用，$o3是直接賦值為$o1。對(duì)$o2屬性的操作不僅會(huì)反映在$o1中，也會(huì)反映到$o3中。其實(shí)我們之前專門有一篇文章就講的這個(gè)問(wèn)題，首先對(duì)象默認(rèn)賦值就是引用，其次這個(gè)例子很好地證明了引用就是一個(gè)符號(hào)表的綁定。刪除了快捷方式對(duì)原始對(duì)象和其他快捷方式?jīng)]有任何影響。大家可以參考：對(duì)象賦值在PHP中到底是不是引用？

引用的傳遞

關(guān)于引用在方法參數(shù)上的傳遞，最重要的是記住兩點(diǎn)：一是方法內(nèi)部修改了變量外部也會(huì)變，這是引用的特性嘛；二是只能傳遞變量、New 語(yǔ)句、從函數(shù)中返回的引用三種類型。

error_reporting(E_ALL);
function foo(&$var)
{
    $var++;
    echo 'foo：', $var;
}
function bar() // Note the missing &
{
    $a = 5;
    return $a;
}
foo(bar()); // 自 PHP 5.0.5 起導(dǎo)致致命錯(cuò)誤，自 PHP 5.1.1 起導(dǎo)致嚴(yán)格模式錯(cuò)誤
            // 自 PHP 7.0 起導(dǎo)致 notice 信息,Notice: Only variables should be passed by reference
foo($a = 5); // 表達(dá)式，不是變量, Notice: Only variables should be passed by reference
// foo(5); // 導(dǎo)致致命錯(cuò)誤 !5是個(gè)常量!

///////////////////////////////
// 正確的傳遞類型
$a = 5;
foo($a); // 變量

function &baz()
{
    $a = 5;
    return $a;
}
foo(baz()); // 從函數(shù)中返回的引用

function foo1(&$var)
{
    print_r($var);
}
foo1(new stdClass()); // new 表達(dá)式

引用的返回

引用的返回并不是經(jīng)常使用的一個(gè)能力。文檔中的原文是：不要用返回引用來(lái)增加性能，引擎足夠聰明來(lái)自己進(jìn)行優(yōu)化。僅在有合理的技術(shù)原因時(shí)才返回引用！

$a = 1;
function &test(){
    global $a;
    return $a;
}

$b = &test($a);
$b = 2;
echo $a, PHP_EOL;

當(dāng)你想要返回一個(gè)引用變量的時(shí)候，一定要給方法定義和方法調(diào)用的時(shí)候都使用&符號(hào)。這個(gè)是需要注意的點(diǎn)。當(dāng)其他地方修改原本的變量值或者返回的變量值經(jīng)過(guò)修改后，都會(huì)影響到所有調(diào)用這個(gè)值的地方。所以說(shuō)，引用的返回是比較危險(xiǎn)的，因?yàn)槟悴磺宄裁磿r(shí)候在什么地方這個(gè)值可能發(fā)生了修改，對(duì)于bug的排查會(huì)非常困難。

引用的取消

取消引用其實(shí)就是直接unset掉變量就可以了。但是一定要記住，PHP中的引用是指向的符號(hào)表，對(duì)原始真實(shí)的值是不起作用的，所以即使unset掉了最原始的那個(gè)變量，對(duì)其它引用賦值的變量也不會(huì)有影響！！

$a = 1;
$b = &$a;
$c = &$b;
$b = 2;
echo '定義引用后：', $a, '===', $b, '===', $c, PHP_EOL;

unset($b);
$b = 3;
echo '取消$b的引用，不影響$a、$c：', $a, '===', $b, '===', $c, PHP_EOL;

$b = &$a;
unset($a);
echo '取消$a，不影響$b、$c：', $a, '===', $b, '===', $c, PHP_EOL;

// 定義引用后：2===2===2
// 取消$b的引用：2===3===2
// 取消$a，不影響$c：===3===2


$a = 1;
$b = & $a;
$c = & $b; // $a, $b, $c reference the same content '1'

$a = NULL; // All variables $a, $b or $c are unset
echo '所有引用成空：', $a, '===', $b, '===', $c, PHP_EOL;

總結(jié)

這一次算是比較徹底的把引用說(shuō)了個(gè)透。關(guān)于PHP的引用只要記住了它的定義就非常好理解了，最直觀的就是當(dāng)成是操作系統(tǒng)的快捷方式就好了，并沒(méi)有我們想象中的那么難，和C的指針相比真的只是娃娃級(jí)別，多多練習(xí)多多復(fù)習(xí)自然就能很好地掌握使用啦！

測(cè)試代碼：https://github.com/zhangyue0503/dev-blog/blob/master/php/202002/source/%E5%BD%BB%E5%BA%95%E6%90%9E%E6%98%8E%E7%99%BDPHP%E7%9A%84%E4%B8%AD%E5%BC%95%E7%94%A8%E7%9A%84%E6%A6%82%E5%BF%B5.php

參考文檔：https://www.php.net/manual/zh/language.references.whatare.phphttps://www.php.net/manual/zh/language.references.whatdo.phphttps://www.php.net/manual/zh/language.references.arent.phphttps://www.php.net/manual/zh/language.references.pass.phphttps://www.php.net/manual/zh/language.references.return.phphttps://www.php.net/manual/zh/language.references.unset.phphttps://www.php.net/manual/zh/language.references.spot.php