來自于《 Rdis 設(shè)計與實現(xiàn)》一書
Redis 沒有使用 C 語言傳統(tǒng)的字符串表示，而是構(gòu)建了一種名為簡單動態(tài)字符串（simple dynamic string, SDS）的抽象類型。我將其理解為一個 struct 結(jié)構(gòu)體。

struct sdshdr {
    int len;    # 記錄 buf 數(shù)組中已使用字節(jié)的數(shù)量
    int free;    #記錄 buf 數(shù)組中未使用字節(jié)的數(shù)量
    char buf[];    # 字節(jié)數(shù)組，用于保存字符串
}

順便說一點，這與 Python 很像，因為 Python 的 len 就是直接在結(jié)構(gòu)體中去取這么一個變量。
為什么要使用這種結(jié)構(gòu)？

• C 語言的字符串在執(zhí)行拼接操作時，有可能出現(xiàn)緩沖區(qū)溢出危險行為。
• 如果需要進(jìn)行縮短字符串，那么有可能出現(xiàn)內(nèi)存泄漏，即忘記釋放字符串不需要的那部分空間。
  通過未使用空間，SDS 實現(xiàn)了空間預(yù)分配和惰性空間釋放兩種優(yōu)化策略。

1. 空間預(yù)分配

• 當(dāng)進(jìn)行字符串?dāng)U容時，有一個公式
  如果修改之后 SDS 長度（即 len）小于 1 MB，那么程序間分配和 len 屬性同樣大小的未使用空間，即 len 屬性值和 free 屬性值相等。例如，進(jìn)行修改之后，SDS len 變?yōu)?10 字節(jié)后，那么 free 也會為 10 字節(jié)。buff 總長度為 10+10+1 字節(jié)。1字節(jié)用來保存空字符。
  如果 SDS 長度大于等于 1 MB，那么程序會分配 1MB 的未使用空間。例如，如果修改之后 len 變?yōu)?10 MB，那么 free 會變?yōu)?1MB，buf 數(shù)組的實際長度為 10MB + 1MB + 1byte。

通過這種預(yù)分配策略，SDS 將連續(xù)增長N次字符串所需的內(nèi)存重分配次數(shù)從必定N次 降低為最多 N 次。

2. 惰性空間釋放
   惰性空間釋放用于優(yōu)化 SDS 的字符串縮短操作：當(dāng) SDS 的 API 需要縮短 SDS 保存的 字符串時，程序并不立即使用內(nèi)存重分配來回收縮短后多出來的字節(jié)，而是使用free屬性 將這些字節(jié)的數(shù)量記錄起來，并等待將來使用。
   通過惰性空間釋放策略，SDS避免了縮短字符串時所需的內(nèi)存重分配操作，并為將來可能有的增長操作提供了優(yōu)化。
   但是它也有 API 在有需要時直接釋放這些未使用空間。

二進(jìn)制安全

我們知道 C 字符串以 \0 結(jié)尾，這就使得字符串里面不能包含空字符。而 Redis 的 SDS 的 API 都是二進(jìn)制安全的。它不會對數(shù)據(jù)做任何限制，過濾，換句話說，讀取的就是寫入的東西。所以 buf 稱為字節(jié)數(shù)組，用它來保存一系列二進(jìn)制數(shù)據(jù)。
這樣使得 Redis 不僅可以保存文本數(shù)據(jù)，而且可以保存任意格式的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。

兼容部分 C 字符串函數(shù)。SDS 的 API 遵循 C 字符串以空字符結(jié)尾的慣例。這是為了讓 SDS 用來保存文本數(shù)據(jù)時可以重用 <string.h> 庫定義的函數(shù)。比如對比兩個文本字符串 strcasecmp 和 strcat 等

C 字符串和 SDS 之間的區(qū)別.