【ITニュース解説】PHP GC with Example

PHPにおけるメモリ管理とガーベジコレクション（GC）について解説する。PHPスクリプトが実行される際、変数の格納、配列やオブジェクトの管理、関数の実行のためにメモリ（RAM）が必要となる。PHPは変数が作成されるときに自動的にメモリを割り当て、不要になったときに解放する。

ガーベジコレクションは、不要になったメモリをクリーンアップするプロセスである。PHPは通常、変数がスコープ外に出るとメモリを解放する。しかし、オブジェクトが互いに参照し合う循環参照の場合、PHPはメモリを解放する必要があることを自動的に検出できない。ここでGCが重要な役割を果たす。

具体的な例を見てみよう。

例1では、関数内で変数 $name が定義され、文字列 "Ahmed" が代入される。関数が終了すると、$name は破棄され、メモリは自動的に解放される。このケースでは、GCは不要である。

例2では、クラス A が定義され、そのインスタンス $a と $b が作成される。$a の ref プロパティに $b が、$b の ref プロパティに $a が代入されることで、循環参照が形成される。unset($a, $b) で変数を解放しても、$a と $b は互いに参照し合っているため、メモリは解放されない。GCは、この循環参照を検出し、メモリを解放する。GCがなければ、このメモリはスクリプトが終了するまで割り当てられたままになり、メモリリークが発生する可能性がある。

例3では、memory_get_usage() 関数を使用してメモリ使用量を確認する。最初に初期メモリ使用量が表示され、次に大きな文字列を変数 $a に代入した後のメモリ使用量が表示される。unset($a) で変数を解放した後、gc_collect_cycles() を呼び出してガーベジコレクションを強制的に実行すると、メモリ使用量がさらに減少する。gc_collect_cycles() は、循環参照が存在する場合に特に有効である。通常、GCは自動的に実行されるため、手動での実行はデバッグやパフォーマンスチューニングなどの特殊な場合に限られる。memory_get_peak_usage() は、スクリプト実行中に使用された最大のメモリ量を取得するために使用できる。

重要なポイントは以下の通り。通常のメモリクリーンアップは、変数がスコープ外に出ると自動的に行われる。循環参照が発生した場合は、ガーベジコレクションが必要となる。gc_collect_cycles() は、GCを手動で強制的に実行する関数であり、デバッグやパフォーマンスの確認など、まれなケースで使用される。memory_get_usage() と memory_get_peak_usage() は、メモリの使用状況を監視するのに役立つ関数である。

要するに、PHPは基本的にメモリ管理を自動的に行う。GCは主に循環参照を処理するために存在する。デーモン、ワーカー、または cron ジョブなどの長時間実行されるスクリプトを作成する場合を除き、通常はGCについて心配する必要はない。これらのスクリプトでは、メモリリークを防ぐためにGCの動作を理解しておくことが重要になる。