探究Redis字符串（Hacking Strings）

原文：http://www.redis.io/topics/internals-sds

源码：https://github.com/antirez/redis/blob/unstable/src/sds.c

Redis字符串实现包含在sds.c中。（sds代表Simple Dynamic Strings.）

sds.h中结构体sdshdr表示字符串。

struct sdshdr {    long len;    long free;    char buf[];};

buf字符数组存储字符串字符。

len存储buf长度。获取Redis字符串的复杂度是O(1)。

free存储余下可用字节数。

len和free可认为是buf字符数组的元数据。

创建Redis字符串

sds.h中定义了一种新的数据类型sds,它是字符数组的别称。

typedef char *sds;

sds.c中的sdsnewlen用于创建新的Redis字符串。

sds sdsnewlen(const void *init, size_t initlen) {    struct sdshdr *sh;    sh = zmalloc(sizeof(struct sdshdr)+initlen+1);#ifdef SDS_ABORT_ON_OOM    if (sh == NULL) sdsOomAbort();#else    if (sh == NULL) return NULL;#endif    sh->len = initlen;    sh->free = 0;    if (initlen) {        if (init) memcpy(sh->buf, init, initlen);        else memset(sh->buf,0,initlen);    }    sh->buf[initlen] = '\0';    return (char*)sh->buf;}

值得注意的是，Redis字符串是sdshdr类型的变量，但sdsnewlen换回的是字符指针。

这是一种策略，需要解释一下。

假如我传见一个字符串：

sdsnewlen("redis", 5);

This creates a new variable of type struct sdshdr allocating memory forlen and free fields as well as for the buf character array.

新创建的字符串类型是sdshdr，它不但要为buf字符数组分配内存空间，同样也要为len和free分配内存空间。

sh = zmalloc(sizeof(struct sdshdr)+initlen+1); // initlen is length of init argument.

sdsnewlen成功创建Redis字符串后，内存布局：

-----------|5|0|redis|-----------^   ^sh  sh->buf

sdsnewlen把sh->buf返回给调用者。

如果需要，怎么释放呢？

你实际需要要sh指针，但你只有sh->buf指针。

是否能从sh->buf获取sh？

回答是肯定的。通过指针运算可以实现。看上图，如果你从sh->buf减去两个长整型长度就可得sh。

看看sdslen函数，理解这个策略的机制：

size_t sdslen(const sds s) {    struct sdshdr *sh = (void*) (s-(sizeof(struct sdshdr)));    return sh->len;}

理解了sdslen函数后，其他的函数就很容易理解了。

Redis字符串的实现细节隐藏在接口内部，使用者不需要去了解它的实现机制，只需使用接口函数，给它传递字符指针即可。