1简单动态字符串SDS

Posted 2021-01-08 use-d

1、简单动态字符串SDS全称simple dynamic string。

SDS是Redis自己构建的抽象类型，并将SDS用作Redis的默认字符串表示。

 

例如：set msg "hello world"

其中键msg是一个字符串对象，对象的底层实现是一个保存着字符串msg的SDS；

其中值为hello world是一个字符串对象，对象的底层实现是一个保存着字符串"hello world"的SDS。

 

结构为：

struct sdshdr{

//记录buf数组中已经使用字符的长度 等于 SDS保存字符串的长度

int len;

//记录buf数组中未使用字节长度

int free;

//字符数组，用于保存字符串

char buf[];

}

 

SDS总是以‘‘空字符结尾，并且‘‘空字符不记录在len字段中，例如：

set name "Redis"

这个设置name="Redis"的键值对中，"Redis"的SDS格式如下：

struct sdshdr{

5;

0;

[‘R‘,‘e‘,‘d‘,‘i‘,‘s‘,‘‘];

}

2、SDS与C字符串区别

C字符串：

缺点：

获取字符串长度的复杂度为O(N)

API不安全，可能会造成缓存区溢出（对于一个字符串A后面拼接字符串B时，需要考虑A字符串的容量问题）

修改字符串长度N次必然需要执行N次内存重分配（即无论是缩小还是扩大C字符串的大小都需要进行内存分配）

只能保存文本数据（即C字符串是以‘‘结尾的，如果想保存‘‘这个特殊字符，则会导致数组提前被截取了）

优点：

可以使用所有<String.h>库中的函数

SDS：

优点：

获取字符串长度的复杂度为O(1)

API是安全的，不会造成缓存溢出问题

修改字符串长度N次最多需要执行N次内存重新分配（由于SDS结构中有free字段的存在，因此缩小时，会把没有的char算到free中（惰性空间释放），而放大（空间预分配）时如果len长度<1M，则扩大后的len=原有len*2，如果len长度>=1M，则扩大后的len=原有len+1M）

可以保存文本或者二进制数据（因为SDS获取字符串时是根据len长度算的，而不是根据‘‘结尾之前的字符串算）

可以使用一部分<String.h>库中函数（不需要重新实现）

 

总结：

为什么Redis速度快?

一部分原因：

Redis自建的SDS结构，包括获取字符串长度的复杂度为O(1)、修改字符串长度N次最多需要执行N次内存重新分配、可以使用一部分<String.h>库中函数（不需要重新实现）。