如何实现“redis sdshdr4”

目录

  1. 简介
  2. 流程图
  3. 代码实现步骤
  4. 结语

1. 简介

在学习如何实现"redis sdshdr4"之前，首先我们需要了解一些基础知识。Redis是一个开源的内存数据存储系统，可以作为数据库，缓存和消息中间件使用。它支持多种数据结构，其中之一是简单动态字符串（Simple Dynamic String，SDS）。SDS是Redis用来保存字符串值的一种数据结构，它具有以下优点：

  • 常数时间复杂度的获取字符串长度
  • 杜绝缓冲区溢出
  • 减少字符串长度时不需要重新分配内存

在这篇文章中，我将指导你如何实现Redis的sdshdr4数据结构。

2. 流程图

下面是实现"redis sdshdr4"的流程图：

flowchart TD
    A(创建sdshdr4结构) --> B(设置字符串长度和容量)
    B --> C(分配内存)
    C --> D(复制字符串)
    D --> E(释放旧的字符串)
    E --> F(更新sdshdr4结构)
    F --> G(返回sdshdr4结构)

3. 代码实现步骤

步骤1：创建sdshdr4结构

typedef struct sdshdr4 {
    uint32_t len; // 字符串长度
    uint32_t alloc; // 字符串容量
    unsigned char flags; // 字符串标识
    char buf[]; // 字符串缓冲区
} sdshdr4;

步骤2：设置字符串长度和容量

#define SDS_MAX_PREALLOC (1024 * 1024) // 设置最大预分配空间

// 设置字符串长度和容量
static inline void sdssetlen(sds s, size_t newlen) {
    s[0] = (newlen & SDS_TYPE_MASK) | (s[0] & SDS_TYPE_MASK);
}

static inline void sdssetalloc(sds s, size_t newlen) {
    s[0] = (newlen & SDS_TYPE_MASK) | (s[0] & SDS_TYPE_MASK);
}

步骤3：分配内存

// 分配新的字符串内存
static inline sds sdsnewlen(const void *init, size_t initlen) {
    void *sh = NULL;
    sds s = NULL;
    size_t totlen = sizeof(struct sdshdr4) + initlen + 1;

    // 根据字符串长度选择适当的分配策略
    if (init) {
        sh = zmalloc(totlen);
    } else {
        sh = zcalloc(totlen);
    }

    if (sh == NULL) return NULL;

    s = (char*)sh + sizeof(struct sdshdr4);
    sdssetlen(s, initlen);
    sdssetalloc(s, initlen);

    // 判断是否需要复制初始化字符串
    if (initlen && init)
        memcpy(s, init, initlen);

    s[initlen] = '\0';
    return s;
}

步骤4：复制字符串

static inline sds sdsnew(const char *init) {
    size_t initlen = (init == NULL) ? 0 : strlen(init);
    return sdsnewlen(init, initlen);
}

步骤5：释放旧的字符串

// 释放旧的字符串
static inline void sdsfree(sds s) {
    if (s == NULL) return;
    zfree(s - sizeof(struct sdshdr4));
}

步骤6：更新sdshdr4结构

// 更新sdshdr4结构
static inline sds sdsMakeRoomFor(sds s, size_t addlen) {
    struct sdshdr4 *sh, *newsh;
    size_t newlen = 0, len = sdslen(s);
    size_t free = sdsavail(s);

    if (free >= addlen) return s;

    newlen = (len + addlen) * 2;
    if (newlen < SDS_MAX_PREALLOC)
        newlen = SDS_MAX_PREALLOC;

    sh = (void*)(s - sizeof(struct sdshdr4));
    newsh = zrealloc(sh, sizeof(struct sdshdr4) + newlen + 1);

    if (