Redis 数据结构之SDS

最新推荐文章于 2025-02-27 12:01:52 发布

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Redis中的简单动态字符串（SDS）避免了C语言字符串的空字符结尾带来的问题，提供O(1)的长度获取操作，并通过预分配的未使用空间防止缓冲区溢出。在修改SDS时，会动态分配内存，确保安全性。这一设计是Redis内部字符串操作高效且安全的重要因素。

1. 简单的动态字符串

Redis 没有直接使用C语言传统的字符串表示（以空字符结尾的字符数组）

SDS的数据结构

struct sdshdr {

    // 记录buf数组中已使用字节的数量，等于SDS所保存字符串的长度
        int len;
    // 记录buf数组中未使用字节的数量
        int free;
    // 字节数组，用于保存字符串
        char buf[];
};

图示：

不带有未使用空间的SDS

在这里插入图片描述

带有未使用空间的SDS

在这里插入图片描述

作用：

获取字符串长度的操作为O(1)
杜绝缓冲区溢出
- 一个典型的例子，假设C程序中的两个C字符串s1(“Redis”),s2(“MongoDB”)在内存中紧邻，若程序员决定执行复制另一个字符串s3(“Cluster”)到s1末尾，但是忘记了在复制前为s1额外分配新空间，则复制后的s1的数据将溢出到s2所在的空间中，导致s2保存的内容被意外地修改。Redis中对一个SDS进行修改时，会有修改前检测机制，动态的为SDS分配新内存空间，从而杜绝了缓冲区溢出问题。
  
  参考书籍：《Redis 设计与实现》