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這篇文章主要介紹 Redis 中 SDS 和 C 字符串的區(qū)別有哪些，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

redis 底層沒有使用“C 字符串”來表示, 而是用自己構(gòu)建的“SDS 抽象類型”進(jìn)行默認(rèn)字符串表示。

C 字符串

C 字符串儲(chǔ)存的數(shù)據(jù), 最后會(huì)有一個(gè)空字符結(jié)尾.
舉個(gè)例子, 比如說 redis 他實(shí)際的形式就是   R E D I S \0

SDS（動(dòng)態(tài)字符串）

SDS 是 redis 構(gòu)建的一種抽象類型，主要用于儲(chǔ)存 redis 的默認(rèn)字符串表示、AOF 模塊中的 AOF 緩沖區(qū)、客戶端狀態(tài)輸入緩沖區(qū)。

SDS 抽象類型內(nèi)容有:

int len, 用來記錄字符串的長(zhǎng)度

int free, 用來記錄 buf 數(shù)組中未使用的字節(jié)的數(shù)量

char buf[], 字節(jié)數(shù)組用來保存字符串

SDS 結(jié)構(gòu)如下圖所示

區(qū)別

1、在求長(zhǎng)度的時(shí)候

C 字符串要進(jìn)行遍歷才可以知道該字符串的長(zhǎng)度 復(fù)雜度 O(n).

SDS 只需要訪問內(nèi)部的 len 屬性即可 時(shí)間復(fù)雜度 O(1).

2、緩沖區(qū)溢出問題

C 字符串 設(shè)置了一個(gè) S1 為“redis”, 但是底層有一個(gè)跟他相鄰的 S2 為“abc”, 然后這里如果通過函數(shù) strcat 把 S1 拼接 S3 ccc , 然后最后結(jié)果應(yīng)該是“redisccc”, 但是如果本身給 S1 設(shè)置內(nèi)存不夠的話, 這樣會(huì)導(dǎo)致把與它相鄰的 S2 進(jìn)行修改。

SDS 這里會(huì)先根據(jù)空間是否夠用, 不夠則擴(kuò)展空間到夠位置, 并且會(huì)多添加 len 長(zhǎng)度的 free 未使用的空間, 比如說 redis 字符串的長(zhǎng)度為 5, 然后還會(huì)空間預(yù)分配同等的長(zhǎng)度 5, 最后實(shí)際空間長(zhǎng)度為 free + len + 1 為 10。

3、字符串內(nèi)存分配

c 字符串, 當(dāng)給某個(gè)字符串加數(shù)據(jù)或減少數(shù)據(jù)的時(shí)候, 就會(huì)重新申請(qǐng)內(nèi)存 但是如果過多的申請(qǐng)必然會(huì)導(dǎo)致性能的下降，更改 N 次則分配 N 次。

SDS 內(nèi)部使用兩種機(jī)制 惰性空間釋放跟空間預(yù)分配

空間預(yù)分配：

空間預(yù)分配：指當(dāng)我們進(jìn)行一次空間分配以后, 我們會(huì)在原有基礎(chǔ)上再多分配 len 長(zhǎng)度的空間

這里 SDS 長(zhǎng)度小于 1M 的時(shí)候是 free = len, 舉個(gè)例子若 SDS 長(zhǎng)度為 6byte 則實(shí)際的空間為 6byte + 6byte + 1byte

大于 1M 的時(shí)候只會(huì)多分配 1M。free = 1M, 舉個(gè)例子若 SDS 長(zhǎng)度為 60M 則實(shí)際空間為 60M + 1M + 1byte

惰性空間釋放

當(dāng)我們對(duì)某個(gè)字符串進(jìn)行減少的時(shí)候，程序并不立即使用內(nèi)存重新分配來回收縮短后的字節(jié)，而是通過 free 記錄起來，以供后續(xù)使用，SDS 也提供了相應(yīng)的 API，防止惰性空間導(dǎo)致內(nèi)存浪費(fèi)。

4、二進(jìn)制安全

c 字符串最后是由空字符結(jié)尾, 但是如果有些特殊的數(shù)據(jù)需要空字符，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法保存會(huì)導(dǎo)致提前識(shí)別第一個(gè)空字符之前的數(shù)據(jù)。
SDS 因?yàn)?SDS 是根據(jù)長(zhǎng)度來進(jìn)行識(shí)別字符串的所以可以保證數(shù)據(jù)的正確。

5、兼容部分 C 語言的函數(shù)
因?yàn)?SDS 也遵循 C 的以空字符為結(jié)尾, 所以它可以使用 C 里面的一些函數(shù)

總結(jié)

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