简单动态字符串SDS

• Redis中，涉及可以被修改的字符串值时，都用简单动态字符串（simple dynamic string，SDS）来实现

• SDS还被用作缓冲区，比如AOF模块中的AOF缓冲区，客户端状态中的输入缓冲区

SDS的定义

struct sdshdr{
    //buf已使用的字节数
    int len;
    //buf未使用的字节数
    int free;
    //字节数组，用于保存字符串
    char buf[];
}

如上图所示，5字节未使用空间，已使用5字节，buf[]存储了字符串值，最后一个字节保存了空字符'\0'。这里要注意的是，free和len的计算不涉及空字符'\0'

SDS和c字符串的区别

为什么redis要使用SDS不用c字符串呢？

• 简单的说就是c字符串不满足redis对字符串在安全性、效率和功能上的要求

• 具体来说：

  • c字符串不记录长度，所以获取字符串长度效率较差、拼接字符串容易导致缓冲区溢出、每次拼接或缩短字符串时都需要内存重分配

  • c字符串不能保存二进制数据，因为c字符串用'\0'来判断字符串结束。如果要保存多个单词，用'\0'隔开，c字符串就会自动忽略后面的单词

SDS如何解决这个问题的呢？

• 可以调用len直接获取长度

• 不会造成缓冲区溢出，当拼接时会先判断空间是否满足，不满足会扩容

• SDS采用空间预分配和惰性空间释放两种策略，拼接前判断空间不足会预分配，缩短时并不立即回收空间，在有需要时真正释放空间

• SDS判断字符串结束用的是len而不是'\0'来判断字符串结束，所以可以保存二进制数据

• SDS虽然用len判断字符串结束，但依然用'\0'来结尾，所以可以使用一部分<string.h>的函数