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為什么要設(shè)計sds?

來源:千鋒教育
發(fā)布人:wjy
時間: 2022-09-15 15:39:12 1663227552

  常數(shù)復(fù)雜度獲取字符串長度

  由于 len 屬性的存在,我們獲取 SDS 字符串的長度只需要讀取 len 屬性,時間復(fù)雜度為 O(1)。而對于 C 語言,獲取字符串的長度通常是經(jīng)過遍歷計數(shù)來實現(xiàn)的,時間復(fù)雜度為 O(n)。通過 strlen key 命令可以獲取 key 的字符串長度。

  杜絕緩沖區(qū)溢出

  我們知道在 C 語言中使用 strcat 函數(shù)來進(jìn)行兩個字符串的拼接,一旦沒有分配足夠長度的內(nèi)存空間,就會造成緩沖區(qū)溢出。而對于 SDS 數(shù)據(jù)類型,在進(jìn)行字符修改的時候,會首先根據(jù)記錄的 len 屬性檢查內(nèi)存空間是否滿足需求,如果不滿足,會進(jìn)行相應(yīng)的空間擴(kuò)展,然后在進(jìn)行修改操作,所以不會出現(xiàn)緩沖區(qū)溢出。

為什么要設(shè)計sds?

  減少修改字符串的內(nèi)存重新分配次數(shù)

  C語言由于不記錄字符串的長度,所以如果要修改字符串,必須要重新分配內(nèi)存(先釋放再申請),因為如果沒有重新分配,字符串長度增大時會造成內(nèi)存緩沖區(qū)溢出,字符串長度減小時會造成內(nèi)存泄露。

  而對于SDS,由于len屬性和alloc屬性的存在,對于修改字符串SDS實現(xiàn)了空間預(yù)分配和惰性空間釋放兩種策略:

  1.空間預(yù)分配:對字符串進(jìn)行空間擴(kuò)展的時候,擴(kuò)展的內(nèi)存比實際需要的多,這樣可以減少連續(xù)執(zhí)行字符串增長操作所需的內(nèi)存重分配次數(shù)。

  2.惰性空間釋放:對字符串進(jìn)行縮短操作時,程序不立即使用內(nèi)存重新分配來回收縮短后多余的字節(jié),而是使用 alloc 屬性將這些字節(jié)的數(shù)量記錄下來,等待后續(xù)使用。(當(dāng)然SDS也提供了相應(yīng)的API,當(dāng)我們有需要時,也可以手動釋放這些未使用的空間。)

  二進(jìn)制安全

  因為C字符串以空字符作為字符串結(jié)束的標(biāo)識,而對于一些二進(jìn)制文件(如圖片等),內(nèi)容可能包括空字符串,因此C字符串無法正確存取;而所有 SDS 的API 都是以處理二進(jìn)制的方式來處理 buf 里面的元素,并且 SDS 不是以空字符串來判斷是否結(jié)束,而是以 len 屬性表示的長度來判斷字符串是否結(jié)束。

  兼容部分 C 字符串函數(shù)

  雖然 SDS 是二進(jìn)制安全的,但是一樣遵從每個字符串都是以空字符串結(jié)尾的慣例,這樣可以重用 C 語言庫<string.h> 中的一部分函數(shù)。

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