数组下标-1你见过吗？
来源：公众号【编程珠玑】
作者：守望先生
ID：shouwangxiansheng
不知道你有没有见过-1作为数组下标的，我算是见到了。当然这一点在Python之类的语言中毫不稀奇。
下标-1的代码
这里redis源码中的一部分：
sds sdsMakeRoomFor(sds s, size_t addlen) {
void *sh, *newsh;
size_t avail = sdsavail(s);
size_t len, newlen;
char type, oldtype = s[-1] & SDS_TYPE_MASK;
int hdrlen;
//摘取部分代码
其中sds定义如下：
typedef char* sds
我们忽略其中的逻辑，其实可以看到在sds中有很多使用-1作为下标的。那么这里到底有什么含义？又有什么好处呢？别急！
数组下标访问
我们都知道，数组下标可以以O(1)复杂度访问一个数组的元素：
int arr[] = {1,2,3,4,5};
printf("%d\n",arr[2]);
上面的示例代码中，就是访问了数组的第三个元素，实际上，作用等价于;
printf("%d\n",*(arr+2))；
这一点，我已经在《C语言入坑指南-数组之谜》中解释过了。arr相当于int*类型指针，+2，意味着指针向前移动了sizeof(int) * 2，即8字节的位置，最终指向数字3。关于指针的算术运算，也可以参考《void*是怎样的存在》。
再看下面：
int *pArr = arr + 2;
printf("%d\n",pArr[-1]);//printf("%d\n",*(pArr-1))
这里也很好理解，无非就是pArr指向数字3，然后又使用下标-1，访问了前一个位置，最终自然指向了数字2，打印的也是2。
到目前为止，一切都还合情合理。
但是，我们别忘了，数组越界是一件很可怕事情。比如，你试试：
printf("%d\n",arr[16]);
printf("%d\n",arr[-1]);
运气不好的时候，程序不会挂死，只是打印出一些莫名其妙的值，运气好的时候，程序挂死。（有人可能会问，为什么程序不会挂死，运气还算好呢？因为不挂死的时候，一些隐藏的问题更让人抓狂）。
到这里我们明白了，为了数组下标访问不越界，通常下标范围是0～size-1，其中size是数组元素个数。
那么问题来了，redis的源码中为什么要用-1作为下标呢？
巧妙的-1
实际上，sds其中的一个结构（8bit范围长度）定义是这样的：
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr8 {
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[];
};
其中
__attribute__ ((__packed__))
是取消字节对齐，关于字节对齐，可以参考《理一理字节对齐的那些事》,本文不再赘述。
而在每一次创建新的sds结构的时候，返回的指针，都是指向buf这里从源码的sdsnewlen函数中很容易看出：
即：
| 1字节 | 1字节 | 1字节 | |
|---|---|---|---|
| len | alloc | flags | buf |
| ↑ |
所以我们看到前面这样的代码也就不足为奇了：
oldtype = s[-1] & SDS_TYPE_MASK;
这里的-1相当于将指针指向了flags字段：
| 1字节 | 1字节 | 1字节 | |
|---|---|---|---|
| len | alloc | flags | buf |
| ↑ |
相信到这里你应该能理解-1的作用了。
那么为什么要这么做呢？想象一下，使用strlen是不是直接可以计算sds字符串的长度了呢？
总结
一般来说-1这样的用法是不太建议的，或者说，在使用下标访问数组时，必须确保不越界。
预告
redis中为什么不用普通的char*存储字符串，而要使用所谓的简单动态字符串？背后究竟隐藏着怎样的秘密？请看下文详细分解。
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