Redis设计与实现读书笔记——简单动态字符串
前言
数据类型定义
// 字符串类型的别名
typedef char *sds;
另一个是 sdshdr:
// 持有sds的结构
struct sdshdr {
// buf中已经被使用的字符串空间数量
int len;
// buf中预留字符串的空间数量
int free;
// 实际存储字符串的地方
char buf[];
};
其中,sds只是字符串数组类型char*的别名,而sdshdr用于持有和保存sds的信息
将sdshdr用作sds
sds sdsnewlen(const void *init, size_t initlen)
{
struct sdshdr *sh; if (init) {
// 创建
sh = malloc(sizeof(struct sdshdr) + initlen + 1);
} else {
// 重分配
sh = calloc(1, sizeof(struct sdshdr) + initlen + 1);
} if (sh == NULL) return NULL; sh->len = initlen;
sh->free = 0; // 刚开始free为0 if (initlen && init) {
memcpy(sh->buf, init, initlen);
}
sh->buf[initlen] = '\0'; // 只返回sh->buf这个字符串部分
return (char *)sh->buf;
}
通过使用变量持有一个sds的值,在遇到那些只处理sds值本身的函数时,可以直接将sds传给它们。比如说,sdstoupper 函数就是其中的一个例子:
static inline size_t sdslen(const sds s)
{
// 从sds中计算出相应的sdshdr结构
struct sdshdr *sh = (void *)(s - (sizeof(struct sdshdr))); return sh->len;
} void sdstoupper(sds s)
{
int len = sdslen(s), j; for (j = 0; j < len; j ++)
s[j] = toupper(s[j]);
}
这里有一个技巧,通过指针运算,可以从sds值中计算出相应的sdshdr结构:
static inline size_t sdsavail(const sds s)
{
struct sdshdr *sh = (void *)(s - (sizeof(struct sdshdr))); return sh->free;
}
内存分配函数实现
sds sdsMakeRoomFor(sds s, size_t addlen)
{
struct sdshdr *sh, *newsh;
size_t free = sdsavail(s);
size_t len, newlen; // 预留空间可以满足本地拼接
if (free >= addlen) return s; len = sdslen(s);
sh = (void *)(s - (sizeof(struct sdshdr))); // 设置新sds的字符串长度
// 这个长度比完成本次拼接实际所需的长度要大
// 通过预留空间优化下次拼接操作
newlen = (len + addlen);
if (newlen < 1024 * 1024)
newlen *= 2;
else
newlen += 1024; // 重新分配sdshdr
newsh = realloc(sh, sizeof(struct sdshdr) + newlen + 1);
if (newsh == NULL) return NULL; newsh->free = newlen - len; // 只返回字符串部分
return newsh->buf;
}
这种内存分配策略表明,在对sds 值进行扩展(expand)时,总会预留额外的空间,通过花费更多的内存,减少了对内存进行重分配(reallocate)的次数,并优化下次扩展操作的处理速度
/**
* 按长度len扩展sds,并将t拼接到sds的末尾
*/
sds sdscatlen(sds s, const void *t, size_t len)
{
struct sdshdr *sh; size_t curlen = sdslen(s); // O(N)
s = sdsMakeRoomFor(s, len);
if (s == NULL) return NULL; // 复制
memcpy(s + curlen, t, len); // 更新len和free属性
sh = (void *)(s - (sizeof(struct sdshdr)));
sh->len = curlen + len;
sh->free = sh->free - len; // 终结符
s[curlen + len] = '\0'; return s;
} /**
* 将一个char数组拼接到sds 末尾
*/
sds sdscat(sds s, const char *t)
{
return sdscatlen(s, t, strlen(t));
}
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