要想读懂 Redis 里面关键的代码实现，还是需要先有一点点 C 语言基础的，因此，本文我们就来做一个简单的 C 语言入门讲解，主要是介绍一下 C 字符串、结构体、指针以及数组这四方面的内容。这四方面内容会和 Java 对比着说，尽可能让熟悉 Java 的小伙伴做到零门槛。

当然，如果你非常熟悉 C 语言的话，可以直接跳过这一篇文章。

C 字符串

首先来看 C 语言中的字符串。在 Java 里面，我们是如何创建一个字符串呢？直接 new 一个 String 对象，就行了。比如，下面就定义一个 s 字符串变量：

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String s = new String("Hello World");

new String() 是在堆里面分配一个 String 对象，s 这个变量存的就是这个 String 对象的地址，就和下面这张图一样：

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如果你看过 Java String 的源码，会知道 String 底层是拿 char 数组（字符数组）实现的。我这里用的还是 JDK 8 的源码，JDK 9 的话，就已经变成 byte[] 数组（字节数组）了。

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C 语言里面的字符串也是这么实现的：C 语言里面没有定义 String 这种类，直接就是拿 char[] 数组来表示字符串的。

演示一下，先在 CLoin 里面创建一个 demo_c 的 C 语言项目，接着在 main.c 里面创建一个字符串，然后输出一下。这个 printf() 和 Java 里面的 System.out.println() 一样，就是在控制台中输出指定的内容。

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char c[] = "Hello World!";
printf("%s", c);

除了我们能看到的 “Hello World!” 这些字符之外，C 语言的编译器会帮我们加一个 \0 的结束符，表示这个字符串结尾，如下图所示：

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在 Java 里面，我们要获取一个字符串长度的时候，直接调它的 length() 方法就可以了。但是，在 C 语言里面，数组是没有 length 这种方法的。然后，我们就需要遍历整个 char 数组，从第一个字符开始遍历，一直遍历到 \0 才算这个字符串结束，是不是有点麻烦？但是木有办法。

还有一个地方需要说一下，Java 里面，一个 char 占两个字节，也就是两个 byte；在 C 语言里面，一个 char 占一个字节，而且 C 语言里面是没有 byte 的概念，这个注意一下就好了。

结构体

接着我们再来看一下 C 语言中的结构体，也就是 struct 这个关键字。

C 语言里面的结构体和 Java 里面的类基本上可以对标的，但是有一个不太一样的点，那就是 C 语言的结构体里面不能定义方法，而 Java 的类里面是可以定义方法的，这是两者最主要的区别。

例如，有一个 Student 类，在 Java 里面的话，我们可以这么写，里面有 name 和 age 两个字段，相应的实现代码如下：

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public class Student {
    private String name;
    private int age;
}

对标到 C 语言里面，我们定义一个 Student 类型的话，需要定义一个 student 结构体，首字母一般是小写，里面放一个 char 数组来存学生的名字，还有一个 int 类型的 age 来存学生年龄，具体定义如下：

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struct student {
    char name[13];
    int age;
};

然后在 C 语言里面使用这个 student 结构体的时候，需要先创建一个 student 实例，如下面这段代码所示。给 name 和 age 赋值，然后打印出来。这里的 strcpy() 函数的功能呢，就是把 Kouzhao 这个字符串的内容，拷贝到 name 这个数组里面去。C 语言的字符串赋值没法像 Java 那样，直接一个等号完事。

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int main() {
    struct student s;               // 创建一个s实例
    strcpy(s.name, "Kouzhao");      // 给name赋值
    s.age = 25;                     // 给age赋值
    printf("%s %d", s.name, s.age); // 打印s里面的name和age字段
    return 0;
}

在后面介绍 Redis 源码的时候，会看到使用 typedef struct 来定义结构体的方式，所以这里我们也来演示一下，具体代码如下所示：

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// 第一种定义方式
typedef struct student{ // struct前面添加typedef关键字
    char name[13];
    int age;
} student; // 这里添加student

// 第二种方式
typedef struct { // struct关键字后的student可以省略
    char name[13];
    int age;
} student;

上面的两种 typedef struct 定义方式与前文介绍的 struct 定义方式是等价的，唯一的区别就是，使用 typedef struct 定义方式之后，在创建 student 实例的时候，不用再加 struct 关键字了，相应的 main 方法代码如下：

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int main() {
    student s;                       // 创建一个s实例，前面不用再加struct关键字了
    strcpy(s.name, "Kouzhao");      // 给name赋值
    s.age = 25;                     // 给age赋值
    printf("%s %d", s.name, s.age); // 打印s里面的name和age字段
    return 0;
}

指针

最后一个要聊的话题是 C 语言中的指针。这里还是拿 Student 这个类来举例子，在 Java 里面，如果要创建一个对象的话，直接用 new Student 就可以了：

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Studnet s = new Student();

这个 Student 对象在内存里面的状态是这样的：在 Java 的栈上面有一个 s 的变量，然后这个变量里面存的内容，就是 JVM 堆里 Student 对象的地址；在程序代码使用这个 s 变量的时候，实际上都是操作 JVM 堆里面的 Student 对象。就如下图所示：

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C 语言里面的指针，和 Java 的变量其实是非常像的。例如，我们下面就创建一个 student 指针，指向一个 student 实例对象，具体代码如下。这里还是先创建一个 student 实例，然后定义一个 student 指针 p，等号后面的 & 符号，表示的是取首地址的意思，也就是说，p 指针里面存的是 s 这个实例的内存首地址。也就是我们常说的，p 指针指向了 s 实例。之后要在程序中使用 s 这个 student 实例中的 name 字段时，我们就可以用 “p->name” 这种写法拿到 name 字段的值，使用其他字段的方式也是类似的。

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int main() {
    student s;                 // 创建一个student实例
    strcpy(s.name, "Kouzhao"); // name字段赋值
    s.age = 25;                // age字段赋值
    student *p = &s;           // 定义一个student指针p，指向s这个实例
    printf("%s %d", p->name, p->age);  // 通过指针使用s这个实例
    return 0;
}

p 指针以及 s 实例在内存中的状态，就是下图展示的样子：p 这个指针变量里面存的是一个内存地址，这个内存地址实际上就是 s 实例的内存首地址。

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说完指针的定义之后，再来看另一个概念——解引用。解引用的意思就是获取这个指针指向的这个空间里面存的值。例如下面这段代码，定义了一个 int 的指针 p，指向了 i 这个 int 的值，i 里面存的是 100，那 *p 这个表达式就是 100 这个值。

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int main() {
    int i =100;   // 定义变量i，并赋值
    int* p = &i;  // p里面存的就是i这个变量的地址
    printf("%d %d", *p, i); // *p中的*就是解引用，获取i的值
    return 0;
}

p 指针以及 i 变量在内存中的状态，如下图所示：

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既然 C 语言中的指针可以存储一个内存地址，那我们是不是可以把一个指针的地址放到另一个指针里面呢？有的小伙伴可能会惊呼：“你搁这套娃呢？”没错，就有点类似套娃的意思。这种指向指针的指针，就是我们所说的二级指针。下图就展示了一个二级指针的内存状态：

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在上图中，首先在堆上创建了一个 student 实例，它的起始地址是 0x123456，然后创建了一个 s1 指针，指向了这个 student 实例，此时 s1 指针的里面存的是 student 的首地址，就是上图中的 0x123456 这个地址。然后，我们又创建了一个 s2 指针，并且把 s2 指向 s1，那 s2 里面存的就是 s1 的地址，也就是上图中的 0x654321。那定义 s2 的时候，就需要加两个 * 号，表示 s2 是一个指向指针的指针。

要通过 s2 拿到 student 实例的话，我们就要解两次引用：第一次解引用，拿到的是 s1 指针；第二次解引用，才能真正拿到 student 实例。

数组

我们前面介绍 C 字符串的时候提到，C 字符串实际上是一个 char 类型的数组，你也可以认为 C 语言里面的数组其实就是一个指针。当然，这只是方便你理解，指针和数组本身还是有本质区别的，只是在实际使用的时候，感觉不到那么大的区别。

指针和数组都是指向数组第一个元素的地址，那我们也可以用 char 指针来创建字符串，就像下面这张图，s 和 c 存的都是char 数组的第一个元素的地址。

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相应的示例代码如下所示：

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int main() {
    char* s = "Hello World!"; // 定义一个char指针
    char c[]= "Hello World!"; // 定义一个char数组
    printf("%s %s", s, c);
    s = c;                    // 将s指针指向数组的第一个元素的首地址
    printf("%s %s", s, c);
    return 0;
}

在本文的最后，我们也来简单看一下指针数组 。指针数组本身是个数组，数组中的每个元素都是一个指针。如下图所示，这里有一个指针数组 p，其中每一个元素都是元素 int 指针，每个元素都可以执行一个 int 变量。

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除了 int *p[] 这种一级指针数组之外，我们还可以定义二级指针的数组，例如 int **q[]。这里告诉你一个分析多级指针以及指针数组定义的技巧：先找到变量，然后用英语的方式读右边，再读左边。

什么意思呢？我们以 int **q[] 这个定义为例，如下图所示，我们一眼看去，就知道 q 是我们的变量，q 的右边是 “[]”，我们记录“an array of”，再往右没有其他符号了；然后从 q 这个变量名向左读，第一个 “*” 记录 “a pointer of”，第二个 “*” 记录 “a pointer of”；继续向左是 int，那记录 “int”。

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将整个定义的分析结果连接起来就是：q is an array of a pointer of a pointer of int。翻译过来，就是 q 是一个数组，数组里面存的什么呢？存的指针（第一个 a pointer）。指针里面存的什么呢？还是存的指针（第二个 a pointer），很明显，指针的指针就是二级指针了。那二级指针里面存的什么呢？int 变量（最后的 int）。

你也可以自己找一些比较复杂的变量的定义，用这个方法读一下，例如：int (*p)[5]，这里有个小提示：括号的优先级是最高的，先在括号里面完成左右读取，然后再在括号外进行左右读取。

总结

本文我们简单介绍了一下阅读 Redis 源码需要的 C 语言基础，主要包括 C 字符串、结构体、指针以及数组四部分内容。

其中，我们将 C 字符串与 Java 中字符串的底层实现进行了对比说明；将 C 语言中的结构体与 Java 中的类进行了对比介绍，如果你有 Java 基础或者其他语言的基础，相信写写 Demo，就可以快速上手了。

最后，我们讲解了 C 语言中的一级指针、二级指针以及指针与数组的组合类型，还提供了一种分析复杂类型定义的技巧，并带你结合示例做了个简单的练习。

在后续分析 Redis 核心代码实现的时候，这些都是非常重要的基础知识点，你一定要彻底掌握呀。