原创 环形缓冲区的实现

1、环形缓冲区的实现原理­

环形缓冲区通常有一个读指针和一个写指针。读指针指向环形缓冲区中可读的数据，写指针指向环形缓冲区中可写的缓冲区。通过移动读指针和写指针就可以实现缓冲区的数据读取和写入。在通常情况下，环形缓冲区的读用户仅仅会影响读指针，而写用户仅仅会影响写指针。如果仅仅有一个读用户和一个写用户，那么不需要添加互斥保护机制就可以保证数据的正确性。如果有多个读写用户访问环形缓冲区，那么必须添加互斥保护机制来确保多个用户互斥访问环形缓冲区。­

图1、图2和图3是一个环形缓冲区的运行示意图。图1是环形缓冲区的初始状态，可以看到读指针和写指针都指向第一个缓冲区处；图2是向环形缓冲区中添加了一个数据后的情况，可以看到写指针已经移动到数据块2的位置，而读指针没有移动；图3是环形缓冲区进行了读取和添加后的状态，可以看到环形缓冲区中已经添加了两个数据，已经读取了一个数据。 ­

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2、实例：环形缓冲区的实现­

环形缓冲区是数据通信程序中使用最为广泛的数据结构之一，下面的代码，实现了一个环形缓冲区：­

/*ringbuf .c*/­

＃include<stdio. h>­

   ＃include<ctype. h>­

#define NMAX 8­

int iput = 0; /*环形缓冲区的当前放入位置*/­

int iget = 0; /*缓冲区的当前取出位置*/­

int n = 0; /*环形缓冲区中的元素总数量*/­

double buffer[NMAX];­

/*环形缓冲区的地址编号计算函数，如果到达唤醒缓冲区的尾部，将绕回到头部。­

环形缓冲区的有效地址编号为：0到(NMAX-1)­

*/­

int addring (int i)­

{­

        return (i+1) == NMAX ? 0 : i+1;­

}­

/*从环形缓冲区中取一个元素*/­

double get（void）­

{­

int pos;­

if (n>0){­

                    Pos = iget;­

                    iget = addring(iget);­

                    n--;­

                    return buffer[pos];­

}­

else {­

printf(“Buffer is empty\n”);­

return 0.0;­

}­

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/*向环形缓冲区中放入一个元素*/­

void put(double z)­

{­

if (n<NMAX){­

                    buffer[iput]=z;­

                    iput = addring(iput);­

                    n++;­

}­

else­

printf(“Buffer is full\n”);­

}­

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int main{void)­

{­

chat opera[5];­

double z;­

do {­

printf(“Please input p|g|e?”);­

scanf(“%s”, &opera);­

              switch(tolower(opera[0])){­

              case ‘p’: /* put */­

                  printf(“Please input a float number?”);­

                  scanf(“%lf”, &z);­

                  put(z);­

                  break;­

case ‘g’: /* get */­

                  z = get();­

printf(“%8.2f from Buffer\n”, z);­

break;­

case ‘e’:­

                  printf(“End\n”);­

                  break;­

default:­

                  printf(“%s - Operation command error! \n”, opera);­

}/* end switch */­

}while(opera[0] != ’e’);­

return 0;­

}­