在深入分析PHP变量存储机制之前，我们先要了解PHP的变量存储是通过一个名为zval的内部数据结构来实现的。zval结构是PHP引擎核心部分，用于保存变量的值和类型信息，以及资源句柄。这种结构的设计与使用对PHP的动态类型系统和内存管理有着深刻的影响。
zval结构的定义包含了两个关键的部分：value和type，以及引用计数refcount和is_ref。value部分是一个联合体（union），它可以存储不同类型的数据，包括整型、浮点型、字符串、数组、对象等。这个联合体能够根据变量的类型来动态选择存储相应的值。PHP中数组是通过HashTable来实现的，这使得PHP可以方便地支持关联数组。Resource类型通常是一个长整型（long）值，用来表示外部资源的句柄，其内部表示可能是指针、索引或其他实现细节。
对于字符串类型，PHP使用了Copy-On-Write（写时复制）机制来提高效率，当字符串被修改时，只有需要修改的部分才会被复制出来，而其他仍然保持不变的部分则继续共享原始内存。这种方式减少了内存的复制操作，提高了程序性能，尤其是在处理大量字符串数据时。
在PHP的变量存储机制中，引用计数（reference counting）是一个非常关键的概念。引用计数用于追踪变量被引用的次数，每增加一个引用，引用计数就增加1，减少一个引用，引用计数就减1。当引用计数降到0时，表明没有任何变量引用该zval，这时可以安全地释放该zval占用的内存空间，以避免内存泄漏。引用计数机制不仅用于基本类型的值，也用于数组和对象等复杂类型，从而实现变量间的共享。
PHP变量有两种状态：引用型和非引用型。非引用型变量在赋值时采用的是值传递，即复制一份zval的值给新的变量，而原变量的值不会受到影响。这种情况下，PHP引擎会通过Copy-On-Write机制来处理，即当一个变量被多个变量共享并且需要修改时，就会创建一个新的zval副本，使得修改操作只影响当前变量。而引用型变量则不同，它们之间是通过引用链接的，修改其中一个变量的值会直接影响到其他引用了该变量的所有变量。
zval结构中的is_ref字段用于标识变量是否为引用赋值的状态。如果一个变量是通过引用赋值的，那么它所指向的zval中的is_ref字段将被设置为1，表示其他变量对这个zval的访问也是通过引用的方式。当对一个引用型变量进行非引用赋值时，PHP引擎需要创建一个新的zval，并将原zval的值复制到新zval中，然后对新的zval进行赋值操作。
在实际开发中，PHP程序员常常会混合使用引用和非引用赋值，这要求PHP引擎进行特别的处理。在混合使用时，一旦出现引用赋值或者取消引用赋值的情况，PHP引擎可能需要执行复杂的操作来保证变量状态的正确性。例如，如果在一系列非引用赋值之后，插入一个引用赋值，那么被引用赋值的变量就需要从当前zval中分离出来，获得一个单独的zval，并且新变量的引用计数和is_ref状态都要得到正确的设置。
PHP变量存储机制的核心在于zval结构，它通过联合体来存储不同类型的值，引用计数来优化内存使用和提供变量共享，以及对变量状态的管理来实现引用和非引用赋值的正确处理。理解了这些机制将有助于开发者更好地掌握PHP变量的行为和内存管理，进而编写出更高效、更稳定的PHP代码。
