redis源码学习_简单动态字符串

Posted 2020-10-07 abc_begin

SDS相比传统C语言的字符串有以下好处：

（1）空间预分配和惰性释放，这就可以减少内存重新分配的次数

（2）O(1)的时间复杂度获取字符串的长度

（3）二进制安全

 

主要总结一下sds.c和sds.h中的关键函数

1、sdsmapchars

 1 /* Modify the string substituting all the occurrences of the set of
 2  * characters specified in the ‘from‘ string to the corresponding character
 3  * in the ‘to‘ array.
 4  *
 5  * 将字符串 s 中，
 6  * 所有在 from 中出现的字符，替换成 to 中的字符
 7  *
 8  * For instance: sdsmapchars(mystring, "ho", "01", 2)
 9  * will have the effect of turning the string "hello" into "0ell1".
10  *
11  * 比如调用 sdsmapchars(mystring, "ho", "01", 2)
12  * 就会将 "hello" 转换为 "0ell1"
13  *
14  * The function returns the sds string pointer, that is always the same
15  * as the input pointer since no resize is needed. 
16  * 因为无须对 sds 进行大小调整，
17  * 所以返回的 sds 输入的 sds 一样
18  *
19  * T = O(N^2)
20  */
21 sds sdsmapchars(sds s, const char *from, const char *to, size_t setlen) {
22     size_t j, i, l = sdslen(s);
23 
24     // 遍历输入字符串
25     for (j = 0; j < l; j++) {
26         // 遍历映射
27         for (i = 0; i < setlen; i++) {
28             // 替换字符串
29             if (s[j] == from[i]) {
30                 s[j] = to[i];
31                 break;
32             }
33         }
34     }
35     return s;
36 }

 

2、sdstrim

/*
 * 对 sds 左右两端进行修剪，清除其中 cset 指定的所有字符
 *
 * 比如 sdsstrim(xxyyabcyyxy, "xy") 将返回 "abc"
 *
 * 复杂性：
 *  T = O(M*N)，M 为 SDS 长度， N 为 cset 长度。
 */
/* Remove the part of the string from left and from right composed just of
 * contiguous characters found in ‘cset‘, that is a null terminted C string.
 *
 * After the call, the modified sds string is no longer valid and all the
 * references must be substituted with the new pointer returned by the call.
 *
 * Example:
 *
 * s = sdsnew("AA...AA.a.aa.aHelloWorld     :::");
 * s = sdstrim(s,"A. :");
 * printf("%s\n", s);
 *
 * Output will be just "Hello World".
 */

/*
惰性空间释放

惰性空间释放用于优化 SDS 的字符串缩短操作： 当 SDS 的 API 需要缩短 SDS 保存的字符串时，
程序并不立即使用内存重分配来回收缩短后多出来的字节， 
而是使用 free 属性将这些字节的数量记录起来， 并等待将来使用。

举个例子， sdstrim 函数接受一个 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。
*/
//把释放的字符串字节数添加到free中，凭借free和len就可以有效管理空间

//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。

sds sdstrim(sds s, const char *cset) {
    struct sdshdr *sh = (void*) (s-(sizeof(struct sdshdr)));
    char *start, *end, *sp, *ep;
    size_t len;

    // 设置和记录指针
    sp = start = s;
    ep = end = s+sdslen(s)-1;

    // 修剪, T = O(N^2)
    /***
     * 函数原型：extern char *strchr(char *str,char character)
     * 参数说明：str为一个字符串的指针，character为一个待查找字符。
     * 所在库名：#include <string.h>
       * 函数功能：从字符串str中寻找字符character第一次出现的位置。
       * 返回说明：返回指向第一次出现字符character位置的指针，如果没找到则返回NULL。
     * 其它说明：还有一种格式char *strchr( const char *string, int c )，这里字符串是以int型给出的。
     *
     * cset是我们要在首尾trim的字符串 在原始字符串里面的首尾分别取一个字符判断是否在cset中
     * 双指针操作去找到最后有效的首尾指针的地址
     ***/
    while(sp <= end && strchr(cset, *sp)) sp++;
    while(ep > start && strchr(cset, *ep)) ep--;

    // 计算 trim 完毕之后剩余的字符串长度
    len = (sp > ep) ? 0 : ((ep-sp)+1);
    
    // 如果有需要，前移字符串内容
    // T = O(N)
    if (sh->buf != sp) memmove(sh->buf, sp, len);

    // 添加终结符
    sh->buf[len] = ‘\0‘;

    // 更新属性
    sh->free = sh->free+(sh->len-len);
    sh->len = len;

    // 返回修剪后的 sds
    return s;
}

 

3、sdsll2str

 1 int sdsll2str(char *s, long long value) {
 2     char *p, aux;
 3     unsigned long long v;
 4     size_t l;
 5 
 6     /* Generate the string representation, this method produces
 7      * an reversed string. */
 8     v = (value < 0) ? -value : value;
 9     p = s;
10     do {
11         *p++ = ‘0‘+(v%10);
12         v /= 10;
13     } while(v);
14     if (value < 0) *p++ = ‘-‘;
15 
16     /* Compute length and add null term. */
17     l = p-s;
18     *p = ‘\0‘;
19 
20     /* Reverse the string. */
21     p--;
22     while(s < p) {
23         aux = *s;
24         *s = *p;
25         *p = aux;
26         s++;
27         p--;
28     }
29     return l;
30 }

 

4、sdssplitlen

 1 /* Split ‘s‘ with separator in ‘sep‘. An array
 2  * of sds strings is returned. *count will be set
 3  * by reference to the number of tokens returned.
 4  *
 5  * 使用分隔符 sep 对 s 进行分割，返回一个 sds 字符串的数组。
 6  * *count 会被设置为返回数组元素的数量。
 7  *
 8  * On out of memory, zero length string, zero length
 9  * separator, NULL is returned.
10  *
11  * 如果出现内存不足、字符串长度为 0 或分隔符长度为 0
12  * 的情况，返回 NULL
13  *
14  * Note that ‘sep‘ is able to split a string using
15  * a multi-character separator. For example
16  * sdssplit("foo_-_bar","_-_"); will return two
17  * elements "foo" and "bar".
18  *
19  * 注意分隔符可以的是包含多个字符的字符串
20  *
21  * This version of the function is binary-safe but
22  * requires length arguments. sdssplit() is just the
23  * same function but for zero-terminated strings.
24  *
25  * 这个函数接受 len 参数，因此它是二进制安全的。
26  * （文档中提到的 sdssplit() 已废弃）
27  *
28  * T = O(N^2)
29  */
30 sds *sdssplitlen(const char *s, int len, const char *sep, int seplen, int *count) {
31     int elements = 0, slots = 5, start = 0, j;
32     sds *tokens;
33 
34     if (seplen < 1 || len < 0) return NULL;
35 
36     tokens = zmalloc(sizeof(sds)*slots);
37     if (tokens == NULL) return NULL;
38 
39     if (len == 0) {
40         *count = 0;
41         return tokens;
42     }
43     
44     // T = O(N^2)
45     for (j = 0; j < (len-(seplen-1)); j++) {
46         /* make sure there is room for the next element and the final one */
47         if (slots < elements+2) {
48             sds *newtokens;
49 
50             slots *= 2;
51             newtokens = zrealloc(tokens,sizeof(sds)*slots);
52             if (newtokens == NULL) goto cleanup;
53             tokens = newtokens;
54         }
55         /* search the separator */
56         // T = O(N)
57         if ((seplen == 1 && *(s+j) == sep[0]) || (memcmp(s+j,sep,seplen) == 0)) {
58             tokens[elements] = sdsnewlen(s+start,j-start);
59             if (tokens[elements] == NULL) goto cleanup;
60             elements++;
61             start = j+seplen;
62             j = j+seplen-1; /* skip the separator */
63         }
64     }
65     /* Add the final element. We are sure there is room in the tokens array. */
66     tokens[elements] = sdsnewlen(s+start,len-start);
67     if (tokens[elements] == NULL) goto cleanup;
68     elements++;
69     *count = elements;
70     return tokens;
71 
72 cleanup:
73     {
74         int i;
75         for (i = 0; i < elements; i++) sdsfree(tokens[i]);
76         zfree(tokens);
77         *count = 0;
78         return NULL;
79     }
80 }