SDS(simple dynamic string) 简单动态字符串

SDS数据结构

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

SDS与C字符串的区别

C字符串总是用长度为N+1的字符数组来表示长度为N的字符串，并且字符串数组的最后一个元素总是字符'\0'。

SDS常数复杂度获取字符串长度，而C字符串则是O(N)。

SDS杜绝缓冲区溢出。这一点通过SDS的空间分配策略决定。在SDS API需要对字符数组进行修改时，API首先检查SDS的空间是否满足修改的需求，如果不满足，API会自动将SDS的空间扩展至执行修改所需的大小。

SDS是二进制安全的。而C字符串必须符合某种编码（例如ASCII），并且除了字符末尾之外，不可以包含空字符，否则最先被程序读到的空字符将被认为是字符串结尾。因此，这限定了C字符串只能保存文本数据，而不能保存图片，音频，视频等。而SDS则适用于各种不同的处理场景，SDS的API都是以处理二进制数据的方式来处理SDS存放在buf数组中的数据，程序不会对存放在其中的数据做任何限定，过滤或者假设。数据在被写入时候是什么样，读取时候就是什么样。

SDS减少修改字符串时候带来的内存重分配

SDS通过未使用空间解除了字符串长度和底层数组长度之间的关联。
SDS实现了两种空间优化策略：空间预分配，和惰性空间释放。
1.空间预分配
  当SDS的API对一个SDS修改，并且需要对SDS进行空间扩展的时候，程序不仅会为SDS分配修改所需的空间，还会为SDS分配额外的未使用空间。

如果对SDS进行修改之后，SDS的长度将小于1MB，那么程序分配和len属性同样大小的未使用空间，这时SDS的len属性的值和free属性的值相同。
  
如果对SDS修改之后，SDS的长度将大于1MB，那么程序会分配1MB的未使用空间。
  
在扩展SDS空间之前，SDS API会首先判断未使用空间是否足够，如果足够的话，API就会直接使用未使用空间，而无需执行内存重分配。
  
通过这种预分配策略，SDS将连续增长N次字符串所需的内存重分配次数从必定N次降低为最多N次。

2.惰性空间释放

惰性空间释放用于优化SDS的字符串缩短操作：当SDS的API需要缩短SDS保存的字符串时，程序并不立即使用内存重分配来回收缩短之后多出来的字节，而是使用free属性将这些字节的数量记录起来，并等待将来使用。