一、数据结构

struct sdshdr {
  // 数据空间
  char buf[];
  
  // buf中已使用的长度
  int len;
  
  // buf中剩余可用的长度
  int free;
};

二、SDS与C字符串的区别

1. 常数复杂度获取字符串的长度

• c字符获取长度需要遍历字符串，直到发现空字符'\0'，时间复杂度为O(n);
• 而SDS对象存储了字符串的长度len，因此可以直接获取长度。

2. 杜绝缓冲区溢出

• 当使用strcat(char* dest, const char* src)拼接c字符串时，我们假定dest分配的内存空间是足够的，如果内存空间不足，就会发生缓冲区溢出，意外的修改其他的内存空间的内容。
• 而修改sds字符串时会先判断sds的空间是否满足要求，如果不满足要求会将sds的空间扩展至满足要求，然后再进行修改操作。

3. 减少了修改字符串带来的内存重分配次数

c字符串每次增加或减少字符时，都会进行内存重分配操作。因此，SDS字符串采用以下两种优化策略来针对字符串增长和缩短操作。

空间预分配

• 如果修改sds字符串之后，字符串的长度小于1MB，那么将额外分配和len相同长度的未使用空间。如：修改之后如果字符串的长度为15字节，则总共分配的内存空间为：15 + 15 + 1(额外的一字节用于保存空字符'\0')
• 如果修改sds字符串之后，字符串的长度大于等于1MB，那么将额外分配1MB的未使用空间。

通过空间预分配策略，可以减少连续对字符进行增长操作带来的内存重分配次数。

惰性释放内存空间

对sds字符串进行缩短操作时，并不会立即释放多余的内存空间，而是使用free记录未使用的内存空间，以备将来使用。

4. 二进制安全

• c字符串只能保存文本数据
• sds字符串不仅可以保存文本数据，还可以保存任意的二进制数据

三、SDS API