Redis中的简单动态字符串

Redis中的简单动态字符串

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• Redis使用了一种名叫SDS（简单动态字符串）的抽象类型来代替C语言传统的字符串表示，主要用于存储键值对，用作缓冲区等

SDS的定义

• sdshdr表示SDS的头部指针
• free表示buf数组中未使用的字节数量
• len表示buf数组中已使用的字节数量（字符串长度），其在字符串最后存储占据一个字节的'\0'，目的是为了兼容C语言的一些函数

SDS内存的分配与释放

空间预分配机制

// 伪代码
if(len < 1MB) {
    free = len;
}
else {
    free = 1MB;
}
buf.length = free + len + 1byte;

惰性空间释放

• 将释放的空间记录在free中，供下次增加内存使用

SDS与C语言字符串的区别

比较	SDS	C字符串
获取字符串长度	复杂度为O(1)	复杂度为O(N)
API	安全接口，不会造成缓冲区溢出	不安全，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	N次必然执行N次内存重分配
文本数据	可以保本文本或者二进制数据	只能保存文本数据
库函数	可以使用一部分	可以使用全部

SDS的主要操作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(N)，N为被释放的SDS的长度
sdslen	返回SDS的已使用空间字节数	O(1)
sdsavail	返回SDS的未使用空间字节数	O(1)
sdsdup	创建一个给定的SDS的副本	O(N)，N为给定SDS的长度
sdsclear	清空SDS保存的字符串内容	O(1)
sdscat	将给定的C字符串拼接到SDS字符串的末尾	O(N)，N为被拼接的C字符串的长度
sdscatsds	将给定的SDS字符串拼接到另一个SDS字符串的末尾	O(N)，N为被拼接的SDS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中移除所有在C字符串中出现过的字符	O(N^(2))，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