Redis 并没有直接使用 C 语言传统的字符串表示，而是自己构建了简单动态字符串(SDS)，并作为 Redis 的默认字符串表示。

当 Redis 需要的不仅仅是一个字面量，而是一个可以被修改的字符串值时，就会使用 SDS 来表示字符串值。

2.1 SDS 的定义

在sds.h中有结构体sdshdr，表示一个 SDS 值：

struct sdshdr{
    //记录buf数组中已使用字节的数量，等于SDS保存的字符串长度
    int len;
    //记录buf数组中未使用字节的数量
    int free;
    //字节数组，用于保存字符串
    char buf[];
};

最后一个字节保存的**'\0'**不计算在 SDS 的 len 属性中。

2.2 SDS 与 C 字符串的区别

2.2.1 常数复杂度获取字符串长度

C 字符串本身并不记录自身的长度信息，所以获取 C 字符串的长度需要遍历整个字符串——O(N)；SDS 在 len 属性中记录了 SDS 本身的长度——O(1)。
设置和更新 SDS 长度的工作是由 SDS 的 API 在执行时自动完成的。

2.2.2 杜绝缓冲区溢出

C 字符串不记录自身长度的另一个问题就是容易造成缓冲区溢出，strcat()实现拼接功能，它假定用户在执行该函数时分配了足够多的内存，可以容纳拼接过来的所有内容。而一旦这个假定不成立，就会造成缓冲区溢出。

SDS 的空间分配策略杜绝了缓冲区溢出的可能：当 SDS API 需要对 SDS 进行修改时，API 会先检查 SDS 空间是否满足修改所需的要求，如果不满足，API 会自动扩展空间至所需大小，然后才执行实际修改操作。

2.2.3 减少修改字符串时带来的内存重分配次数

Redis 作为数据库，速度要求严苛，如果每次修改字符串的长度都要执行一次内存重分配的话，那么性能会损失。SDS 通过未使用空间(free属性)解除了字符串长度和底层数组长度之间的关联：buf 数组的长度不一定就是字符数量加一，数组中可以包含未使用的字节，这些字节的数量就是free属性。

SDS 通过未使用空间实现了两种优化策略：空间预分配和惰性空间。

• 空间预分配：用于优化 SDS 的字符串增长操作，不仅会分配修改所必须要的空间，还会分配额外的未使用空间。额外分配的未使用空间数量有两种策略：

  • 若对 SDS 修改后，SDS 长度将小于 1MB，那么分配和 len 属性同样大小的未使用空间；
  • 若对 SDS 修改后，SDS 长度将大于 1MB，那么分配 1MB 大小的未使用空间。

• 惰性空间释放：用于优化 SDS 字符串缩短操作，当 API 需要缩短字符串时，程序并不立刻回收，而是使用free属性记录起来，等待将来使用。不过也有对应的 API 用于真正释放并回收未使用空间。

2.2.4 二进制安全

所有 API 都会以处理二进制的方式处理 SDS 存放在 buf 数组中的数据。因为 SDS 使用len属性值而不是'\0'来判断字符串是否结束。

2.3 SDS API