概述
众所周知，Redis是使用C语言实现，那么Redis中字符串是否直接使用C字符串呢？答案是：否。
Redis构建了一种简单动态字符串（Simple Dynamic String， SDS），并使用SDS作为内部默认字符串类型（下文提到Redis动态字符串都用SDS表示），同时Redis也会在对字符串无需修改的地方使用C字符串，例如：打日志。
定义
图中展示是用SDS的结构体，包含了三个属性值：SDS长度、未使用字节数量、字节数组。
- free 属性记录buf数组未使用字节数量，0代表SDS没有分配任何未使用的字节数量。
- len属性值buf数组中已使用的字节数量，5代表SDS表示当前保存字符串的长度
- buf[] 属性是用于保存字符串数组，char类型数组。
图中我们可以看出，SDS遵循C字符串以“空串”结尾的惯例，目的是为了可以重用C字符串库中的函数，例如打印操作：prinf(s->buf);
特性
常数复杂度获取字符串长度
- 相比较C字符串，SDS会提供一个属性值len来记录字符串长度，不需要从头到尾遍历一遍对字符进行计数，因此时间复杂度可以从O(n)降到O(1)。
杜绝缓冲区溢出
- 因为C字符串不记录自身长度，导致C中strcat函数在做字符串拼接的时候，原字符串没有足够的内存导致内存溢出；当SDS API对SDS进行修改时，会先检查当前空间是否满足需求，如果不满足会先扩展SDS空间，然后再执行拼接操作。
减少字符串修改时带来的内存重分配次数
-
空间预分配： SDS会在修改字符串同时不仅会分配必须的空间，还会分配相同大小额外未使用的空间。如果对SDS修改后，SDS的大小小于1M，这时SDS的free属性将和len属性保持一致。如果修改后SDS的大小大于1M，此时free属性将保持1M不会变化。
例如：修改之后SDS大小变为13个字节，此时len属性大小为13，free属性大小为13，此时buf数组的实际长度为13+13+1 = 27 -
惰性空间释放：当SDS需要缩短字符串时，并不会立即回收缩短后的内存，而是使用free属性将这些记录起来，并供将来使用。
兼容部分C串函数
- 为了可以尽可能多重用C库中操作字符串的函数，SDS遵循了C字符串以空串结尾的惯例，这样Redis就不需要单独的实现操作SDS的函数了，避免了不必要的重复代码工作。
二进制安全
- 因为SDS有记录长度的len属性，这可以使SDS不需要使用空串来判断当前是否结束。SDS里面保存数据的二进制格式，程序不会对数据进行限制或者过滤，因此是二进制安全的数据类型。
相比较C字符串，SDS可以保存除了文本以外数据，例如：图片、音频、视频、压缩文件。
总结
下面是针对C字符串和SDS的区别做了一些总结：
| C字符串 | SDS |
|---|---|
| 获取字符串长度的时间复杂度为O(n) | 获取字符串长度的时间复杂度为O(1) |
| API不安全，可能造成缓存溢出 | API安全，不会造成溢出 |
| 修改字符串N次必然需要内存重分配N次 | 不一定需要N次，最坏情况下为N次 |
| 只能保存文本数据 | 可以保存文本和任意二级制数据 |
| 占用空间小 | 占用空间大 |
参考资料
《Redis设计与实现》第二章 简单动态字符串
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