redis 为什么把简单的字符串设计成 SDS？

2021开工第一天，就有小伙伴私信我，还给我分享了一道他面阿里的 redis 题（ 这家伙绝比已经拿到年终奖了 ），我看了以后觉得挺有意思，题目很简单，是那种典型的似懂非懂，常常容易被大家忽略的问题。这里整理出来分享一下，顺便自己巩固一下基础，希望对正在面试和想要面试的兄弟有点帮助。

题目大致是这样的

面试官：了解 redis 的 String 数据结构底层实现嘛?

铁子：当然知道，是基于 SDS 实现的

面试官： redis 是用 C 语言开发的，那为啥不直接用 C 的字符串，还单独设计 SDS 这样的结构呢?

铁子：·····

“其实看得出面试官是想看看，铁子是只停留在redis的使用层面，还是对底层数据结构有过更深入的研究，面试嘛都爱这样问大家都懂得。

我们知道 redis 是用 C 写的，但它却没有完全直接使用 C 的字符串，而是自己又重新构建了一个叫简单动态字符串 SDS （simple dynamic string）的抽象类型。

redis 也支持使用 C 语言的传统字符串，只不过会用在一些不需要对字符串修改的地方，比如静态的字符输出。

而我们开发中使用 redis ，往往会经常性的修改字符串的值，这个时候就会用 SDS 来表示字符串的值了。有一点值得 注意 ：在redis数据库中， key-value 键值对含有字符串值的，都是由 SDS 来实现的。

比如：在 redis 执行一个最简单的 set 命令，这时 redis 会新建一个键值对。

127.0.0.1:6379> set xiaofu "程序员内点事"

此时键值对的 key 和 value 都是一个字符串对象，而对象的底层实现分别是两个保存着字符串 xiaofu 和 程序员内点事 的 SDS 结构。

再比如：我向一个列表中压入数据，redis 又会新建一个键值对。

127.0.0.1:6379> lpush xiaofu "程序员内点事" "程序员小富"

这时候键值对的键和上边一样，还是一个由SDS实现的字符串对象，键值对的值是一个包含两个字符串对象的列表对象了，而这两个对象的底层也是由SDS实现。

SDS结构

一个SDS值的数据结构，主要由 len 、 free 、 buf[] 这三个属性组成。

struct sdshdr{
  int free; // buf[]数组未使用字节的数量