redis的动态字符串 SDS

1、Redis的SDS

　　redis中使用的默认字符串与c语言默认使用的不太一样，C语言使用空字符结尾，Redis自己封装了一种简单的动态字符串（simple dynamic string，SDS）。在源代码sds.h中可以找到SDS的定义（本文参考3.0.0版，3.2.0之后会有变化），如下所示:

1 //sds.h
2 struct sdshdr {
3     unsigned int len;
4     unsigned int free;
5     char buf[];
6 };

可以用下图来说明一下：

len值为5：表示该SDS有5个字符，

free值为0：表示该SDS没有分配任何多余的空间

buf是一个char类型的数组。前面存储len个有效字符。

　　SDS也遵循字符串以'\0‘结束的习惯，最后的'\0’不计算在len内，完全由redis函数自己添加。因此，可以直接使用c的函数来处理该buf。

       free值不为0时，'\0'的位置如下图所示：

2、SDS与C字符对比的优势

• len记录了字符的长度，因此可以以常数复杂度获取字符串长度，而普通的字符串需要经过遍历之后才能获取其长度。
• free记录了剩余空间，可以避免缓冲区溢出。C语言的字符串是可以直接追加的，默认假设有多余空间可以使用，一旦假设不成立，则会出现溢出。
• 通过预配内存，以及使用函数及时调整len和free，在free空间足够时，可以避免重新分配内存（申请内存是比较耗时的操作）。在减少字符串长度时也不必立即释放内存。
• 二进制安全：C字符串遇到空字符则认为已经结束，无法表示一些中间含有空字符的二进制数据，redis使用len记录长度，而不是空字符判断是否结束。redis不仅仅是用来保存字符串用的，可能用来存储图片，视频，压缩文件等二进制数据。