技術標籤：下標 獲取字元

作者：守望，Linux應用開發者，目前在公眾號【程式設計珠璣】 分享Linux/C/C++/資料結構與演算法/工具等原創技術文章和學習資源。

不知道你有沒有見過-1作為陣列下標的，我算是見到了。當然這一點在Python之類的語言中毫不稀奇。

下標-1的程式碼

這裡redis原始碼中的一部分：

sdssdsMakeRoomFor(sdss,size_taddlen){
void*sh,*newsh;
size_tavail=sdsavail(s);
size_tlen,newlen;
chartype,oldtype=s[-1]&SDS_TYPE_MASK;
inthdrlen;
 
//摘取部分程式碼

其中sds定義如下：

typedefchar*sds

我們忽略其中的邏輯，其實可以看到在sds中有很多使用-1作為下標的。那麼這裡到底有什麼含義？又有什麼好處呢？別急！

陣列下標訪問

我們都知道，陣列下標可以以O(1)複雜度訪問一個數組的元素：

intarr[]={1,2,3,4,5};
printf("%d\n",arr[2]);

上面的示例程式碼中，就是訪問了陣列的第三個元素，實際上，作用等價於;

printf("%d\n",*(arr+2))；

這一點，我已經在《C語言入坑指南-陣列之謎》中解釋過了。arr相當於int*型別指標，+2，意味著指標向前移動了sizeof(int) * 2，即8位元組的位置，最終指向數字3。關於指標的算術運算，也可以參考《void*是怎樣的存在》。

再看下面：

int*pArr=arr+2;
printf("%d\n",pArr[-1]);//printf("%d\n",*(pArr-1))

這裡也很好理解，無非就是pArr指向數字3，然後又使用下標-1，訪問了前一個位置，最終自然指向了數字2，列印的也是2。

到目前為止，一切都還合情合理。

但是，我們別忘了，陣列越界是一件很可怕事情。比如，你試試：

printf("%d\n",arr[16]);
printf("%d\n",arr[-1]);

運氣不好的時候，程式不會掛死，只是打印出一些莫名其妙的值，運氣好的時候，程式掛死。(有人可能會問，為什麼程式不會掛死，運氣還算好呢？因為不掛死的時候，一些隱藏的問題更讓人抓狂)。

到這裡我們明白了，為了陣列下標訪問不越界，通常下標範圍是0～size-1，其中size是陣列元素個數。

那麼問題來了，redis的原始碼中為什麼要用-1作為下標呢？

巧妙的-1

實際上，sds其中的一個結構(8bit範圍長度)定義是這樣的：

struct__attribute__((__packed__))sdshdr8{
uint8_tlen;/*used*/
uint8_talloc;/*excludingtheheaderandnullterminator*/
unsignedcharflags;/*3lsboftype,5unusedbits*/
charbuf[];
};

其中

__attribute__((__packed__))

是取消位元組對齊，關於位元組對齊，可以參考《理一理位元組對齊的那些事》,本文不再贅述。

而在每一次建立新的sds結構的時候，返回的指標，都是指向buf這裡從原始碼的sdsnewlen函式中很容易看出：
即：

所以我們看到前面這樣的程式碼也就不足為奇了：

oldtype=s[-1]&SDS_TYPE_MASK;

這裡的-1相當於將指標指向了flags欄位：

相信到這裡你應該能理解-1的作用了。

那麼為什麼要這麼做呢？想象一下，使用strlen是不是直接可以計算sds字串的長度了呢？

總結

一般來說-1這樣的用法是不太建議的，或者說，在使用下標訪問陣列時，必須確保不越界。

預告

redis中為什麼不用普通的char*儲存字串，而要使用所謂的簡單動態字串？背後究竟隱藏著怎樣的祕密？請看下文詳細分解。

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