Simple Dynamic String (SDS)

SDS是在redis中用于表示字符串的数据结构，相比C语言中的原生字符串而言，其最大的区别就是多封装了整数变量用于记录当前字符串的长度(包含已保存的字符数量和可用的空余空间)，这样做的好处有以下几点：

1. 二进制安全
   SDS利用自身结构体中的len变量来界定字符串的结尾，而C字符串以'\0'字符标志结尾；当然，显而易见的好处是可以用更短的时间获得字符串的长度，这里就不谈了。但同样重要的是，这样的变化使得在SDS中可以存储'\0'字符数据而不用担心系统会对其误判为字符串结尾了。可以这样说，因为len变量的存在，在SDS的存储空间中，可以存储任何的二进制数据，而且是安全的，但C字符串就不可以，至少它不能存储'\0'字符。在对应的redis源码中的注释也对其有提及：

/* Create a new sds string with the content specified by the 'init' pointer
 * and 'initlen'.
 * If NULL is used for 'init' the string is initialized with zero bytes.
 * If SDS_NOINIT is used, the buffer is left uninitialized;
 *
 * The string is always null-termined (all the sds strings are, always) so
 * even if you create an sds string with:
 *
 * mystring = sdsnewlen("abc",3);
 *
 * You can print the string with printf() as there is an implicit \0 at the
 * end of the string. However the string is binary safe and can contain
 * \0 characters in the middle, as the length is stored in the sds header. */
sds sdsnewlen(const void *init, size_t initlen) { ...

阅读源码时的一些笔记

// SDS在内部就是直接使用其buf属性来进行引用，因此sds就代表buf，也就是char*的别名；(这也是SDS和C字符串兼容的体现)
// 不同的地方就在于SDS还有它的head部分，也就是包括len, alloc, flags这些变量；
// 由于设计成packed压缩排布形式(编译器不会执行对齐优化)，所以可以直接用sds变量的负偏移下标去访问head；
// 比如说tmp是一个sds类型的变量，那么tmp[-1]就代表SDS的flag属性
typedef char *sds; // 指向sdshdr的buf变量

/* ************************************************ *
                some other code...
 * ************************************************ */

#define SDS_TYPE_5  0
#define SDS_TYPE_8  1
#define SDS_TYPE_16 2
#define SDS_TYPE_32 3
#define SDS_TYPE_64 4
#define SDS_TYPE_MASK 7
#define SDS_TYPE_BITS 3
#define SDS_HDR_VAR(T,s) struct sdshdr##T *sh = (void*)((s)-(sizeof(struct sdshdr##T)));
#define SDS_HDR(T,s) ((struct sdshdr##T *)((s)-(sizeof(struct sdshdr##T)))) // 利用s计算出sdshdr的首地址;注意，sizeof并不会计算buf的内存占用
#define SDS_TYPE_5_LEN(f) ((f)>>SDS_TYPE_BITS)

static inline size_t sdslen(const sds s) { // 当前sds已经保存的字符数量
    // 注意此处使用负数作为下标;因为sdshdr是packed，各属性之间压缩排布，而s指向buf属性，因此s[-1]指向flags属性
    unsigned char flags = s[-1]; 
    switch(flags&SDS_TYPE_MASK) {
        case SDS_TYPE_5:
            return SDS_TYPE_5_LEN(flags);
        case SDS_TYPE_8:
            return SDS_HDR(8,s)->len;
        case SDS_TYPE_16:
            return SDS_HDR(16,s)->len;
        case SDS_TYPE_32:
            return SDS_HDR(32,s)->len;
        case SDS_TYPE_64:
            return SDS_HDR(64,s)->len;
    }
    return 0;
}

待补充...