嵌入式大雜燴周記：sds 字符串庫

大家好，我是雜燴君。

嵌入式大雜燴周記主要是一些實用項目學(xué)習(xí)分享，每篇一個主題。

內(nèi)容主要來源于我們之前收集的資料：

https://gitee.com/zhengnianli/EmbedSummary

本期主角：sds

SDS 是 C 的字符串庫，旨在通過添加堆分配的字符串來增強有限的 libc 字符串處理功能。

SDS 字符串庫特點：

（1）計算效率更高。獲取字符串長度所需的復(fù)雜度從O(N)降低到了O(1)，所以即使獲取一個非常長的字符串長度，也不會對系統(tǒng)性能造成任何影響，因為該命令的時間復(fù)雜度僅為O(1)。

（2）二進制安全。SDS 字符串函數(shù)是二進制安全的，因此無論內(nèi)容如何，長度都是字符串的真實長度，如果字符串中間包含空字符，也沒有問題。而C字符串函數(shù)遇到空字符結(jié)束。

（3）SDS 字符串函數(shù)杜絕緩沖區(qū)溢出。

（4）SDS 字符串函數(shù)減少修改字符串時帶來的內(nèi)存重分配次數(shù)。

（5）SDS 字符串函數(shù)兼容部分C字符串函數(shù)。

sds源碼鏈接：

https://github.com/antirez/sds

sds的使用

1、sds結(jié)構(gòu)

struct sds {
    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[];
};

用到了柔性數(shù)組，往期文章中也有用到柔性數(shù)組：

• 分享一種靈活性很高的協(xié)議格式（附代碼例子）

sds字符串記錄自身的len信息，獲取字符串的長度的時間復(fù)雜度僅為O(1)。C字符串不記錄自身的len信息，所以為了獲取字符串的長度只能遍歷整個字符串，并對遍歷的字符進行計數(shù)，直到遇到字符串結(jié)束符為止，時間復(fù)雜度僅為O(N)。

2、sds常用接口

sds sdsnewlen(const void *init, size_t initlen);
sds sdsnew(const char *init);
sds sdsempty(void);
sds sdsdup(const sds s);
void sdsfree(sds s);
sds sdsgrowzero(sds s, size_t len);
sds sdscatlen(sds s, const void *t, size_t len);
sds sdscat(sds s, const char *t);
sds sdscatsds(sds s, const sds t);
sds sdscpylen(sds s, const char *t, size_t len);
sds sdscpy(sds s, const char *t);

（1）創(chuàng)建sds字符串

int main(int argc, char **argv)
{
    sds mystring = sdsnew("Hello World!");
    printf("%sn", mystring);
    sdsfree(mystring);

    return 0;
}

• sdsnew()SDS 字符串是通過函數(shù)或稍后我們將看到的其他類似函數(shù)創(chuàng)建和分配堆的。SDS 字符串可以printf()像任何其他 C 字符串一樣傳遞。SDS 字符串需要用 釋放sdsfree()，因為它們是堆分配的。

（2）復(fù)制sds字符串

#include <stdio.h>
#include "sds.h"
#include "sdsalloc.h"

int main(int argc, char **argv)
{
    sds src_str1 = sdsnew("Hello World!");
    printf("src_str1 = %sn", src_str1);
    
    sds dst_str1 = sdsempty();
    dst_str1 = sdscpy(dst_str1, src_str1);
    printf("dst_str1 = %sn", dst_str1);

    sdsfree(src_str1);
    sdsfree(dst_str1);

    return 0;
}

sdsempty()函數(shù)創(chuàng)建一個空的零長度字符串。

sdscpy()字符串拷貝函數(shù)，它不需要長度，但需要一個以空字符結(jié)尾的字符串。

（3）獲取sds字符串長度

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "sds.h"
#include "sdsalloc.h"

int main(int argc, char **argv)
{
    sds str = sdsnewlen("A