垃圾回收机制是现代编程语言内存管理的重要组成部分，它通过自动检测和释放程序中不再使用的内存块，帮助程序员减轻内存管理的负担，避免内存泄漏等问题。PHP7中的垃圾回收机制针对的是PHP动态类型系统中的复杂数据类型，比如字符串、数组和对象，这些数据结构中都包含了一个专门用于垃圾回收的gc（Garbage Collection）头部。
PHP7中的垃圾回收主要依靠引用计数（reference counting）算法来实现。在PHP7中，每个值（value）都有一个引用计数（refcount），该计数表示有多少变量指向该值。当变量被赋值或者传递时，引用计数增加；当变量被unset或者函数返回时，引用计数减少。如果引用计数减少到0，则表示没有任何变量指向该值，这时就可以安全地释放该值所占用的内存。
然而，引用计数机制无法处理循环引用的情况。循环引用是指变量之间相互引用，形成闭环，即便在代码逻辑上不再需要这些变量，它们的引用计数也不会为0，因此它们所占用的内存不会被释放。为了处理循环引用问题，PHP7引入了垃圾收集器，当变量的引用计数减少后仍然大于0时，PHP会把这些变量放入缓冲区。当缓冲区满了（大约10000个值），PHP会启动垃圾收集器进行垃圾检查。
垃圾收集器使用一种标记清除（mark-and-sweep）算法来识别并处理循环引用的垃圾。该算法从缓冲区中的变量开始遍历，使用深度优先搜索遍历这些变量的所有成员。遍历过程中，会把当前遍历的值标记为灰色（GC_GREY），并且将所有成员的引用计数减1。如果成员本身还有子成员，算法会递归遍历子成员，同样减1引用计数，并标记为灰色。遍历完成后，所有仍然引用计数大于0的变量会被认为是活跃的，不会被回收；而那些引用计数为0的变量则被视为垃圾，会被清除。
具体到PHP7的垃圾回收实现，zend_refcounted_h是存储引用计数和垃圾回收信息的结构体。该结构体包括refcount字段，用于记录引用次数，以及gc_info字段，用于存储垃圾回收过程中的位置和颜色信息。在垃圾回收过程中，zend_refcounted_h.gc_info会被设置为GC_PURPLE，表明变量已被加入到垃圾缓冲区一次，并且不会再被重复加入。垃圾缓冲区本身是一个双向链表，通过遍历该链表来实现垃圾的回收过程。
总结来说，PHP7的垃圾回收机制是PHP语言内存管理的重要进步，它支持了更复杂的内存引用情况，并且通过结合引用计数和标记清除算法，有效处理了循环引用所引起的内存泄漏问题。这一机制的引入，不仅提高了PHP的性能，还帮助开发者减少了内存管理的工作量，使他们能够更加专注于业务逻辑的实现。
