redis sds的申请扩容源码

sds是redis中简单的字符串实现

sdsnewlen()方法可以用来申请sds。

sds sdsnewlen(const void *init, size_t initlen);

第一个参数是sds中字符串的内容,initlen则是第一次初始化的长度。

首先会根据第一次初始化所需要的长度根据其所占位数通过sdsReqType()得到内存的结构体。

static inline char sdsReqType(size_t string_size) {if (string_size < 1<<5)return SDS_TYPE_5;if (string_size < 1<<8)return SDS_TYPE_8;if (string_size < 1<<16)return SDS_TYPE_16;
#if (LONG_MAX == LLONG_MAX)if (string_size < 1ll<<32)return SDS_TYPE_32;return SDS_TYPE_64;
#elsereturn SDS_TYPE_32;
#endif
}

但是，如果一开始申请的是一个初试长度为0的空字符串，那么并不是按照最小的5位容量，还是为了方便这类空字符串的后续添加，直接申请8位容量。

if (type == SDS_TYPE_5 && initlen == 0) type = SDS_TYPE_8;

在确定了所容纳的位数，则需要根据相应的位数通过sdsHdrSize()方法确定sds头的大小，实现很简单，只是返回相应的头结构体的大小。

struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr5 {unsigned char flags; /* 3 lsb of type, and 5 msb of string length */char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr8 {uint8_t len; /* used */uint8_t alloc; /* excluding the header and null terminator */unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr16 {uint16_t len; /* used */uint16_t alloc; /* excluding the header and null terminator */unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr32 {uint32_t len; /* used */uint32_t alloc; /* excluding the header and null terminator */unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr64 {uint64_t len; /* used */uint64_t alloc; /* excluding the header and null terminator */unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */char buf[];
};

除了5位的之外，其他相应位数容量的头构体都有一个相应的位数的大小len来表示当前的sds中字符串的大小，alloc代表当前申请的总大小。char数组为存储内容的存储空间，flag只用低三位表示类型，高五位并没有使用。

sh = s_malloc(hdrlen+initlen+1);if (init==SDS_NOINIT)init = NULL;else if (!init)memset(sh, 0, hdrlen+initlen+1);if (sh == NULL) return NULL;s = (char*)sh+hdrlen;fp = ((unsigned char*)s)-1;

这个时候申请参数中所需要的长度与sds头结构的大小之和再加1的内存空间，多出来的那一位存放’/0’代表sds的结尾。内存空间起始内存为止加头长度就是具体存储空间也就是char数组的起始位置。存储空间前一位则是第三位代表sds类型的flag字段。

 switch(type) {case SDS_TYPE_5: {*fp = type | (initlen << SDS_TYPE_BITS);break;}case SDS_TYPE_8: {SDS_HDR_VAR(8,s);sh->len = initlen;sh->alloc = initlen;*fp = type;break;}case SDS_TYPE_16: {SDS_HDR_VAR(16,s);sh->len = initlen;sh->alloc = initlen;*fp = type;break;}case SDS_TYPE_32: {SDS_HDR_VAR(32,s);sh->len = initlen;sh->alloc = initlen;*fp = type;break;}case SDS_TYPE_64: {SDS_HDR_VAR(64,s);sh->len = initlen;sh->alloc = initlen;*fp = type;break;}}if (initlen && init)memcpy(s, init, initlen);s[initlen] = '\0';return s;

接下来很简单，将相应的头数据写入头部的内存空间，把字符串数据写入相应的char数组，最后在最后一位写入结束位’/0’，代表sds的申请结束。

sdsMakeRoomFor()方法则可以对已有的sds进行扩容。

sds sdsMakeRoomFor(sds s, size_t addlen);

如果需要增加的长度小于当前sds剩余可用的容量，则并不需要再继续申请新的容量。剩余可用的容量则通过头部的alloc-len则可以得到。

 size_t avail = sdsavail(s);size_t len, newlen;char type, oldtype = s[-1] & SDS_TYPE_MASK;int hdrlen;/* Return ASAP if there is enough space left. */if (avail >= addlen) return s;

之后如果确定需要新增相应的长度，那么则需要确定具体要申请内存到多大。

 len = sdslen(s);sh = (char*)s-sdsHdrSize(oldtype);newlen = (len+addlen);if (newlen < SDS_MAX_PREALLOC)newlen *= 2;elsenewlen += SDS_MAX_PREALLOC;type = sdsReqType(newlen);

新扩容的长度为新增加的长度与原长度之和的二倍，但是如果之和本身已经大于1024*1024，则增加1024*1024。最后根据新扩容的长度重新确定存储的结构体。

 if (type == SDS_TYPE_5) type = SDS_TYPE_8;hdrlen = sdsHdrSize(type);if (oldtype==type) {newsh = s_realloc(sh, hdrlen+newlen+1);if (newsh == NULL) return NULL;s = (char*)newsh+hdrlen;} else {/* Since the header size changes, need to move the string forward,* and can't use realloc */newsh = s_malloc(hdrlen+newlen+1);if (newsh == NULL) return NULL;memcpy((char*)newsh+hdrlen, s, len+1);s_free(sh);s = (char*)newsh+hdrlen;s[-1] = type;sdssetlen(s, len);}sdssetalloc(s, newlen);return s;

如果原本为5位，那么直接扩容为8位。

如果扩容前后的结构体一致，直接存储头的大小则不用发生变化，否则将会通过malloc()彻底重新申请新的内存空间。

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