一 sds字符串简介
sds是redis对字符串的底层实现。类似于C++和java的string,sds提供对字符串数组char []的一系列封装,使其使用起来更加的方便和安全。
二 sds的数据结构
/*
* 类型别名,用于指向 sdshdr 的 buf 属性
*/
typedef char *sds;
/*
* 保存字符串对象的结构,sizeof(sdshdr)的结果是8
*/
struct sdshdr {
// buf 中已占用空间的长度
int len;
// buf 中剩余可用空间的长度
int free;
// 数据空间
char buf[];
};
注意:sds.c对外提供的api返回的都是sds类型的字符串,从而使得其可以复用一些C的字符串函数。
三 sds重要的API函数
3.1 sdsnewlen
创建一个新的sds字符串,其它几个创建sds的函数都是基于此函数
sds sdsnewlen(const void *init, size_t initlen) {
struct sdshdr *sh;
// 根据是否有初始化内容,选择适当的内存分配方式
// T = O(N)
if (init) {
// zmalloc 不初始化所分配的内存
sh = zmalloc(sizeof(struct sdshdr)+initlen+1);
} else {
// zcalloc 将分配的内存全部初始化为 0
sh = zcalloc(sizeof(struct sdshdr)+initlen+1);
}
// 内存分配失败,返回
if (sh == NULL) return NULL;
// 设置初始化长度
sh->len = initlen;
// 新 sds 不预留任何空间
sh->free = 0;
// 如果有指定初始化内容,将它们复制到 sdshdr 的 buf 中
// T = O(N)
if (initlen && init)
memcpy(sh->buf, init, initlen);
// 以 \0 结尾
sh->buf[initlen] = '\0';
// 返回 buf 部分,而不是整个 sdshdr
return (char*)sh->buf;
}
函数只返回sds类型,如需要获取sdshdr类型,可用以下方式:
struct sdshdr *sh = (void*)(s-(sizeof(struct sdshdr)));
3.2 sdsMakeRoomFor
扩展sds字符串的空间,扩展策略如下:小于SDS_MAX_PREALLOC(即1M)时,会预分配出多一倍的空间,在大于该阈值时,每次只预分配多SDS_MAX_PREALLOC内存。
sds sdsMakeRoomFor(sds s, size_t addlen) {
struct sdshdr *sh, *newsh;
// 获取 s 目前的空余空间长度
size_t free = sdsavail(s);
size_t len, newlen;
// s 目前的空余空间已经足够,无须再进行扩展,直接返回
if (free >= addlen) return s;
// 获取 s 目前已占用空间的长度
len = sdslen(s);
sh = (void*) (s-(sizeof(struct sdshdr)));
// s 最少需要的长度
newlen = (len+addlen);
// 根据新长度,为 s 分配新空间所需的大小
if (newlen < SDS_MAX_PREALLOC)
// 如果新长度小于 SDS_MAX_PREALLOC
// 那么为它分配两倍于所需长度的空间
newlen *= 2;
else
// 否则,分配长度为目前长度加上 SDS_MAX_PREALLOC
newlen += SDS_MAX_PREALLOC;
// T = O(N)
newsh = zrealloc(sh, sizeof(struct sdshdr)+newlen+1);
// 内存不足,分配失败,返回
if (newsh == NULL) return NULL;
// 更新 sds 的空余长度
newsh->free = newlen - len;
// 返回 sds
return newsh->buf;
}
3.3 sdsRemoveFreeSpace
回收sds中空闲的空间,回收的过程不会对sds字符串作任何的修改。
sds sdsRemoveFreeSpace(sds s) {
struct sdshdr *sh;
sh = (void*) (s-(sizeof(struct sdshdr)));
// 进行内存重分配,让 buf 的长度仅仅足够保存字符串内容
// T = O(N)
sh = zrealloc(sh, sizeof(struct sdshdr)+sh->len+1);
// 空余空间为 0
sh->free = 0;
return sh->buf;
}
void sdsclear(sds s) {
// 取出 sdshdr
struct sdshdr *sh = (void*) (s-(sizeof(struct sdshdr)));
// 重新计算属性
sh->free += sh->len;
sh->len = 0;
// 将结束符放到最前面(相当于惰性地删除 buf 中的内容)
sh->buf[0] = '\0';
}
sds最大的特点就是所有可以对char *的操作都可以操作sds,这在实际使用sds的的时候可以带来很多方便。比如,从socket中读取数据存储到sds中,可以如下操作:
/* oldlen = sdslen(s);
* s = sdsMakeRoomFor(s, BUFFER_SIZE);
* nread = read(fd, s+oldlen, BUFFER_SIZE);
* ... check for nread <= 0 and handle it ...
* sdsIncrLen(s, nread);
*/