Redis源码入门-字符串sds,sdshdr

本文主要是介绍Redis源码入门-字符串sds,sdshdr，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

sds，全称Simple Dynamic Strings，是Redis自定义的一个字符串类型。

typedef char *sds;

看到这你肯定内心觉得Redis在逗你，这不就是一个字符数组么，怎么就Simple Dynamic Strings了呢 !没错，我当时也是这么觉得的，但是仔细阅读源码后发现sds并不是一个人在战斗，它还有战友sdshdr，sdshdr是个五胞胎，分别是sdshdr5，sdshdr8，sdshd16，sdshdr32，sdshd64。块头从小到大。

sdshdr 全称 Simple Dynamic Strings Header

/* 因为生的跟别人不一样（内部结构不一样），老五（sdshdr5）从来不被使用 */
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr5 {unsigned char flags; /* 低三位表示类型, 高五位表示字符串长度 */char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr8 {uint8_t len; /* 字符串长度*/uint8_t alloc; /* 分配长度 */unsigned char flags; /* 低三位表示类型，高五位未使用 */char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr16 {uint16_t len; /* 字符串长度*/uint16_t alloc; /* 分配长度 */unsigned char flags; /* 低三位表示类型，高五位未使用 */char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr32 {uint32_t len; /* 字符串长度*/uint32_t alloc; /* 分配长度 */unsigned char flags; /* 低三位表示类型，高五位未使用 */char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr64 {uint64_t len; /* 字符串长度*/uint64_t alloc; /* 分配长度 */unsigned char flags; /* 低三位表示类型，高五位未使用 */char buf[];
};

知识点！这个很关键！！
__attribute__ ((__packed__))
待会你会看到如下代码：
(s)-(sizeof(struct sdshdr##T))) 、s[-1]、(char*)s-sdsHdrSize(s[-1])
这些指针之所以可以走位如此风骚，都归功于 __attribute__ ((__packed__))

这个命令的意思是取消编译阶段的内存优化对齐功能.
ps: 关于内存补齐如果之前不知道，请自行百度。

所以，该结构在内存中的结构如下：

这样看，之前那些风骚的走位就很明了了。

// s减去sdshdr长度 = 指向sdshdr结构体的指针
(s)-(sizeof(struct sdshdr##T))) 、
// s前一个位置 = flags
s[-1]
// 与1相同效果
(char*)s-sdsHdrSize(s[-1])

有了上面的基础，看sds.c和sds.h里的代码就已经很容易了，我们重点看两个函数

创建sds字符串

sds sdsnewlen(const void *init, size_t initlen) {void *sh;sds s;/* 根据字符串的长度来决定sds的类型 */char type = sdsReqType(initlen);/* 老五被歧视了 */if (type == SDS_TYPE_5 && initlen == 0) type = SDS_TYPE_8;/* 计算sdsHeader的长度 */int hdrlen = sdsHdrSize(type);/* 对应flags */unsigned char *fp; /* 开辟内存空间，+1是为了最后放一个\0，兼容传统C语言，入乡随俗 */sh = s_malloc(hdrlen+initlen+1);if (!init)memset(sh, 0, hdrlen+initlen+1);if (sh == NULL) return NULL;/* 这走位，指向字符串开始的地方 */s = (char*)sh+hdrlen;/* 这走位，到flags了 */fp = ((unsigned char*)s)-1;/* 根据不同的类型，初始化sdsHeader */switch(type) {case SDS_TYPE_5: {*fp = type | (initlen << SDS_TYPE_BITS);break;}case SDS_TYPE_8: {SDS_HDR_VAR(8,s);sh->len = initlen;sh->alloc = initlen;*fp = type;break;}case SDS_TYPE_16: {SDS_HDR_VAR(16,s);sh->len = initlen;sh->alloc = initlen;*fp = type;break;}case SDS_TYPE_32: {SDS_HDR_VAR(32,s);sh->len = initlen;sh->alloc = initlen;*fp = type;break;}case SDS_TYPE_64: {SDS_HDR_VAR(64,s);sh->len = initlen;sh->alloc = initlen;*fp = type;break;}}/* 字符串赋值 */if (initlen && init)memcpy(s, init, initlen);s[initlen] = '\0';return s;
}

动态扩展sds空间

sds sdsMakeRoomFor(sds s, size_t addlen) {void *sh, *newsh;/* avail = alloc-len */size_t avail = sdsavail(s);size_t len, newlen;char type, oldtype = s[-1] & SDS_TYPE_MASK;int hdrlen;/* 若剩下的空间足够，就不需要扩了 */if (avail >= addlen) return s;len = sdslen(s);sh = (char*)s-sdsHdrSize(oldtype);newlen = (len+addlen);/* Redis认为一旦被扩容了，* 那这个字符串被再次扩容的几率就很大，所以会在此基础上多加一些空间，* 防止频繁扩容 */if (newlen < SDS_MAX_PREALLOC)newlen *= 2;elsenewlen += SDS_MAX_PREALLOC;/* 重新计算type */type = sdsReqType(newlen);/* 老五又被歧视了 */if (type == SDS_TYPE_5) type = SDS_TYPE_8;hdrlen = sdsHdrSize(type);if (oldtype==type) {/* 当原类型与新类型一致，则在原有基础是realloc空间即可 */newsh = s_realloc(sh, hdrlen+newlen+1);if (newsh == NULL) return NULL;s = (char*)newsh+hdrlen;} else {/* 否则需要重新malloc一整块空间，然后拷贝 */newsh = s_malloc(hdrlen+newlen+1);if (newsh == NULL) return NULL;memcpy((char*)newsh+hdrlen, s, len+1);s_free(sh);s = (char*)newsh+hdrlen;s[-1] = type;sdssetlen(s, len);}sdssetalloc(s, newlen);return s;
}