Redis Set 数据结构与 C++ 实战

代码剖析

1. redis.flushall()：清空整个 Redis 数据库。
2. 单个元素 sadd：将字符串添加到名为 key 的 Set 中。
3. 初始化列表 sadd：一次性添加多个元素，效率更高。
4. 基于迭代器的 sadd：将现有 C++ 容器中的数据同步到 Redis。
5. 使用 smembers 获取数据：
   • 创建 std::set<string> 存放数据，利用其排序特性便于展示。
   • std::inserter 是关键，告诉库将接收到的元素放在哪里。
   • redis.smembers("key", it) 执行命令。

C++ 关键概念：inserter vs back_inserter

• std::back_inserter 调用 push_back()，适用于 vector/list/deque。
• std::set 没有 push_back()，必须使用 std::inserter 调用 insert()。

预测输出

由于 std::set 会对元素排序，输出将是按字母/数字顺序排列的。

sadd 和 smembers 111 222 333 444 555 666 777 

深入探索 - 检查与修改你的 Set

SISMEMBER：这个元素存在吗？ (时间复杂度 O(1))

检查特定元素是否是 Set 的成员。存在返回 1，不存在返回 0。性能恒定，不依赖 Set 大小。

C++ 实战：sismember

void test2(sw::redis::Redis& redis) {
    std::cout << "sismember" << std::endl;
    redis.flushall();
    redis.sadd("key", {"111", "222", "333", "444"});
    // 检查 "111" 是否是集合的成员
    bool result = redis.sismember("key", "111");
    std::cout << "result:" << result << std::endl;
}

• 剖析：redis-plus-plus 将 Redis 返回的 1 或 0 映射为 C++ 的 bool 类型。
• 应用场景：标签系统、权限控制、唯一性事件检查。

SCARD：集合里有多少元素？ (时间复杂度 O(1))

返回 Set 中元素的数量。Redis 内部维护计数器，无需遍历。

C++ 实战：scard

void test3(sw::redis::Redis& redis) {
    std::cout << "scard" << std::endl;
    redis.flushall();
    redis.sadd("key", {"111", "222", "333", "444"});
    long long result = redis.scard("key");
    std::cout << "result:" << result << std::endl;
}

SPOP：随机移除并返回一个元素

从 Set 中随机选择一个元素，将其移除并返回。这是一种'破坏性读取'。

C++ 实战：spop

void test4(sw::redis::Redis& redis) {
    std::cout << "spop" << std::endl;
    redis.flushall();
    redis.sadd("key", {"111", "222", "333", "444"});
    // spop 的返回值是 Optional<string>
    auto result = redis.spop("key");
    if (result) {
        std::cout << "result:" << result.value() << std::endl;
    } else {
        std::cout << "result is empty" << std::endl;
    }
}

• 剖析：返回值包装在 sw::redis::Optional<std::string> 中，处理空集情况。
• 应用场景：抽奖系统、任务队列、在线匹配。

集合的威力 - 集合运算

Redis 能够在服务器端高效执行交集、并集和差集运算。

交集运算：SINTER & SINTERSTORE

找出所有给定 Set 中共同存在的元素。

• SINTER: 计算交集并直接返回给客户端。
• SINTERSTORE: 计算交集，将结果存储在一个新的目标 Set 中。

C++ 实战：sinter (求交集并返回)

void test5(sw::redis::Redis& redis) {
    std::cout << "sinter" << std::endl;
    redis.flushall();
    redis.sadd("key1", {"111", "222", "333", "444"});
    redis.sadd("key2", {"111", "222", "444"});
    std::set<std::string> result;
    auto it = std::inserter(result, result.end());
    // 将 "key1" 和 "key2" 的交集插入到 result 中
    redis.sinter({"key1", "key2"}, it);
    PrintContainer(result);
}

C++ 实战：sinterstore (求交集并存储)

void test6(sw::redis::Redis& redis) {
    std::cout << "sinterstore" << std::endl;
    redis.flushall();
    redis.sadd("key1", {"111", "222", "333"});
    redis.sadd("key2", {"111", "222", "444"});
    // 指定一个 destination ("key3")，将交集结果存储到其中
    long long len = redis.sinterstore("key3", {"key1", "key2"});
    std::cout << "len:" << len << std::endl;
    
    std::set<std::string> result;
    auto it = std::inserter(result, result.end());
    redis.smembers("key3", it);
    PrintContainer(result);
}

超越基础 - 更多强大的 Set 命令

并集运算：SUNION & SUNIONSTORE

返回所有给定集合的全部不重复的元素。

• 应用场景：好友圈合并、权限合并。

差集运算：SDIFF & SDIFFSTORE

返回只存在于第一个集合中，但不在任何后续集合中的元素。

• 应用场景：好友推荐、内容去重。

安全迭代：SSCAN

SMEMBERS 对于大集合是危险的。SSCAN 使用游标分批次返回元素，不会阻塞服务器。

• 适用场景：生产环境中大集合的遍历、数据迁移、离线分析。

总结

Redis Set 是一种看似简单却异常强大的数据结构。

• 唯一性：自动处理数据去重。
• 极速性能：核心操作时间复杂度 O(1)。
• 强大的集合运算：服务器端原子性地执行交、并、差集运算。

从在线用户统计到社交网络分析，Redis Set 都能提供坚实的解决方案。