Redis设计与实现读书笔记（第一章）
一：内部数据结构与对象
1.sds的定义：
Struct sdshdr{
//记录buf数组中已使用的字节的数量 保存字符串的长度
Int len;
//数组中未使用的字节的数量
Int free;
//字节数字，用于保存字符串
Char buf[]；
}
SDS遵循C字符串以空字符结尾。
2.SDS与C字符串的区别
C语言的使用长度是N+1的字符数组来表示长度为N的字符串。
C字符串不能记录自身的长度，所以获取C字符串的长度需要编目整个字符串，这个操作的复杂度为O（N）.
和 C 字符串不同， 因为 SDS 在 len 属性中记录了 SDS 本身的长度， 所以获取一个 SDS 长度的复杂度仅为 O(1) 。
举个例子， 对于图 2-5 所示的 SDS 来说， 程序只要访问 SDS 的 len 属性， 就可以立即知道 SDS 的长度为 5 字节。
除了获取字符串长度的复杂度高之外， C 字符串不记录自身长度带来的另一个问题是容易造成缓冲区溢出（buffer overflow）。
与 C 字符串不同， SDS 的空间分配策略完全杜绝了发生缓冲区溢出的可能性： 当 SDS API 需要对 SDS 进行修改时， API 会先检查 SDS 的空间是否满足修改所需的要求， 如果不满足的话， API 会自动将 SDS 的空间扩展至执行修改所需的大小， 然后才执行实际的修改操作， 所以使用 SDS 既不需要手动修改 SDS 的空间大小， 也不会出现前面所说的缓冲区溢出问题。
总结：
表 2-1 C 字符串和 SDS 之间的区别
| SDS |
C字符串 |
| 获取字符串长度的复杂度为 。 |
获取字符串长度的复杂度为 。 |
| API 是安全的，不会造成缓冲区溢出。 |
API 是不安全的，可能会造成缓冲区溢出。 |
| 修改字符串长度 N 次最多需要执行 N 次内存重分配。 |
修改字符串长度 N 次必然需要执行 N 次内存重分配。 |
| 可以保存文本或者二进制数据。 |
只能保存文本数据。 |
| 可以使用一部分 <string.h> 库中的函数。 |
可以使用所有 <string.h> 库中的函数。 |
3.SDS API
| 函数 |
作用 |
时间复杂度
|
| sdsnew |
创建一个包含给定 C 字符串的 SDS 。 |
O(N) ， N 为给定 C 字符串的长度。 |
| sdsempty |
创建一个不包含任何内容的空 SDS 。 |
O(1) |
| sdsfree |
释放给定的 SDS 。 |
O(1) |
| sdslen |
返回 SDS 的已使用空间字节数。 |
这个值可以通过读取 SDS 的 len 属性来直接获得， 复杂度为 O(1)。 |
| sdsavail |
返回 SDS 的未使用空间字节数。 |
这个值可以通过读取 SDS 的 free 属性来直接获得， 复杂度为 O(1)。 |
| sdsdup |
创建一个给定 SDS 的副本（copy）。 |
O(N) ， N 为给定 SDS 的长度。 |
| sdsclear |
清空 SDS 保存的字符串内容。 |
因为惰性空间释放策略，复杂度为 。 |
| sdscat |
将给定 C 字符串拼接到 SDS 字符串的末尾。 |
O(N)， N 为被拼接 C 字符串的长度。 |
| sdscatsds |
将给定 SDS 字符串拼接到另一个 SDS 字符串的末尾。 |
O(N) ， N 为被拼接 SDS 字符串的长度。 |
| sdscpy |
将给定的 C 字符串复制到 SDS 里面， 覆盖 SDS 原有的字符串。 |
O(N)， N 为被复制 C 字符串的长度。 |
| sdsgrowzero |
用空字符将 SDS 扩展至给定长度。 |
O(N) ， N 为扩展新增的字节数。 |
| sdsrange |
保留 SDS 给定区间内的数据， 不在区间内的数据会被覆盖或清除。 |
O(N)， N 为被保留数据的字节数。 |
| sdstrim |
接受一个 SDS 和一个 C 字符串作为参数， 从 SDS 左右两端分别移除所有在 C 字符串中出现过的字符。 |
O(M*N) ， M 为 SDS 的长度， N 为给定 C 字符串的长度。 |
| sdscmp |
对比两个 SDS 字符串是否相同。 |
O(N) ， N 为两个 SDS 中较短的那个 SDS 的长度。 |
在线阅读地址：
http://redisbook.com/preview/sds/different_between_sds_and_c_string.html#id2