Redis源码入门

sds，全称Simple Dynamic Strings，是Redis自定义的一个字符串类型。

typedef char *sds;

看到这你肯定内心觉得Redis在逗你，这不就是一个字符数组么，怎么就Simple Dynamic Strings了呢 !没错，我当时也是这么觉得的，但是仔细阅读源码后发现sds并不是一个人在战斗，它还有战友sdshdr，sdshdr是个五胞胎，分别是sdshdr5，sdshdr8，sdshd16，sdshdr32，sdshd64。块头从小到大。

sdshdr 全称 Simple Dynamic Strings Header

1/* 因为生的跟别人不一样（内部结构不一样），老五（sdshdr5）从来不被使用 */
2struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr5 {
3    unsigned char flags; /* 低三位表示类型, 高五位表示字符串长度 */
4    char buf[];
5};
6struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr8 {
7    uint8_t len; /* 字符串长度*/
8    uint8_t alloc; /* 分配长度 */
9    unsigned char flags; /* 低三位表示类型，高五位未使用 */
10    char buf[];
11};
12struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr16 {
13    uint16_t len; /* 字符串长度*/
14    uint16_t alloc; /* 分配长度 */
15    unsigned char flags; /* 低三位表示类型，高五位未使用 */
16    char buf[];
17};
18struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr32 {
19    uint32_t len; /* 字符串长度*/
20    uint32_t alloc; /* 分配长度 */
21    unsigned char flags; /* 低三位表示类型，高五位未使用 */
22    char buf[];
23};
24struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr64 {
25    uint64_t len; /* 字符串长度*/
26    uint64_t alloc; /* 分配长度 */
27    unsigned char flags; /* 低三位表示类型，高五位未使用 */
28    char buf[];
29};

知识点！这个很关键！！
__attribute__ ((__packed__))
待会你会看到如下代码：
(s)-(sizeof(struct sdshdr##T))) 、s[-1]、(char*)s-sdsHdrSize(s[-1])
这些指针之所以可以走位如此风骚，都归功于 __attribute__ ((__packed__))

这个命令的意思是取消编译阶段的内存优化对齐功能.
ps: 关于内存补齐如果之前不知道，请自行百度。

所以，该结构在内存中的结构如下：

这样看，之前那些风骚的走位就很明了了。

1// s减去sdshdr长度 = 指向sdshdr结构体的指针
2(s)-(sizeof(struct sdshdr##T))) 、
3// s前一个位置 = flags
4s[-1]
5// 与1相同效果
6(char*)s-sdsHdrSize(s[-1])

有了上面的基础，看sds.c和sds.h里的代码就已经很容易了，我们重点看两个函数

创建sds字符串

sds sdsnewlen(const void *init, size_t initlen) { void sh; sds s; / 根据字符串的长度来决定sds的类型 / char type = sdsReqType(initlen); / 老五被歧视了 / if (type == SDS_TYPE_5 && initlen == 0) type = SDS_TYPE_8; / 计算sdsHeader的长度 / int hdrlen = sdsHdrSize(type); / 对应flags */ unsigned char *fp;

1/* 开辟内存空间，+1是为了最后放一个\0，兼容传统C语言，入乡随俗 */
2sh = s_malloc(hdrlen+initlen+1);
3if (!init)
4    memset(sh, 0, hdrlen+initlen+1);
5if (sh == NULL) return NULL;
6/* 这走位，指向字符串开始的地方 */
7s = (char*)sh+hdrlen;
8/* 这走位，到flags了 */
9fp = ((unsigned char*)s)-1;
10
11/* 根据不同的类型，初始化sdsHeader */
12switch(type) {
13    case SDS_TYPE_5: {
14        *fp = type | (initlen << SDS_TYPE_BITS);
15        break;
16    }
17    case SDS_TYPE_8: {
18        SDS_HDR_VAR(8,s);
19        sh->len = initlen;
20        sh->alloc = initlen;
21        *fp = type;
22        break;
23    }
24    case SDS_TYPE_16: {
25        SDS_HDR_VAR(16,s);
26        sh->len = initlen;
27        sh->alloc = initlen;
28        *fp = type;
29        break;
30    }
31    case SDS_TYPE_32: {
32        SDS_HDR_VAR(32,s);
33        sh->len = initlen;
34        sh->alloc = initlen;
35        *fp = type;
36        break;
37    }
38    case SDS_TYPE_64: {
39        SDS_HDR_VAR(64,s);
40        sh->len = initlen;
41        sh->alloc = initlen;
42        *fp = type;
43        break;
44    }
45}
46/* 字符串赋值 */
47if (initlen && init)
48    memcpy(s, init, initlen);
49s[initlen] = '\0';
50return s;

}

动态扩展sds空间

sds sdsMakeRoomFor(sds s, size_t addlen) { void *sh, newsh; / avail = alloc-len */ size_t avail = sdsavail(s); size_t len, newlen; char type, oldtype = s[-1] & SDS_TYPE_MASK; int hdrlen;

1/* 若剩下的空间足够，就不需要扩了 */
2if (avail >= addlen) return s;
3
4len = sdslen(s);
5sh = (char*)s-sdsHdrSize(oldtype);
6newlen = (len+addlen);
7/* Redis认为一旦被扩容了，
8 * 那这个字符串被再次扩容的几率就很大，所以会在此基础上多加一些空间，
9 * 防止频繁扩容 
10 */
11if (newlen < SDS_MAX_PREALLOC)
12    newlen *= 2;
13else
14    newlen += SDS_MAX_PREALLOC;
15/* 重新计算type */
16type = sdsReqType(newlen);
17
18/* 老五又被歧视了 */
19if (type == SDS_TYPE_5) type = SDS_TYPE_8;
20
21hdrlen = sdsHdrSize(type);
22if (oldtype==type) {
23    /* 当原类型与新类型一致，则在原有基础是realloc空间即可 */
24    newsh = s_realloc(sh, hdrlen+newlen+1);
25    if (newsh == NULL) return NULL;
26    s = (char*)newsh+hdrlen;
27} else {
28    /* 否则需要重新malloc一整块空间，然后拷贝 */
29    newsh = s_malloc(hdrlen+newlen+1);
30    if (newsh == NULL) return NULL;
31    memcpy((char*)newsh+hdrlen, s, len+1);
32    s_free(sh);
33    s = (char*)newsh+hdrlen;
34    s[-1] = type;
35    sdssetlen(s, len);
36}
37sdssetalloc(s, newlen);
38return s;

}

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