C語言 ringBuffer 實現

ringbuffer 稱作環形緩衝，也有叫 circlebuffer 的。就是取記憶體中一塊連續的區域用作環形緩衝區的資料儲存區。這塊連續的儲存會被反覆使用，向 ringbuffer 寫入資料總是從寫指標的位置開始，如寫到實際儲存區的末尾還沒有寫完，則將剩餘的資料從儲存區的頭開始寫；從該 ringbuffer 讀出資料也是從讀指標的位置開始，如讀到實際儲存區的末尾還沒有讀完，則從儲存區的頭開始讀剩下的資料。

為了保證寫入的資料不會覆蓋 ringbuffer 裡還沒有被讀出的資料，以及讀出的資料不是已經讀出過的舊資料，需要使用乙個變數 btoread 表示該 ringbuffer 中有效的資料。使用變數 length 表示該環形緩衝區中真實的緩衝大小。使用指標 source 指向實際的快取位址。

使用 ringbuffer 讀寫資料，要確保讀寫資料的速率和實際緩衝區大小的匹配。如果不匹配，可能會導致溢位，比如讀資料太慢，而寫資料很快，實際的快取區又太小，導致整個緩衝區都是還沒有被讀出的資料，此時新的資料就無法寫入。正確使用 ringbuffer 可以保證資料的連續，降低讀模組和寫模組之間的耦合性。更多關於生產者-消費者模型的知識可以看這篇部落格。

ringbuffer 的結構體

typedef struct ringbuffer_t;

建立 ringbuffer 函式

void create_ringbuffer(ringbuffer_t *ringbuf, uint8_t *buf, uint32_t buf_len)

清空 ringbuffer 函式

void clear_ringbuffer(ringbuffer_t *ringbuf)

讀資料函式

uint32_t write_ringbuffer(uint8_t *buffer, uint32_t size, ringbuffer_t *ringbuf)
else
ringbuf->bw = (ringbuf->bw + size) % ringbuf_len;
ringbuf->btoread += size; 
return size;
}

寫資料函式

uint32_t read_ringbuffer(uint8_t *buffer, uint32_t size, ringbuffer_t *ringbuf)
else
ringbuf->br = (ringbuf->br + size) % ringbuf_len;
ringbuf->btoread -= size; 
return size;
}

獲取 ringbuffer 中的有效資料

uint32_t get_ringbuffer_btoread(ringbuffer_t *ringbuf)

獲取 ringbuffer 的長度

uint32_t get_ringbuffer_length(ringbuffer_t *ringbuf)

對 ringbuffer 的使用，首先需要又一塊真實並且連續的資料儲存區。可以使用 malloc 從堆區分配，也可以使用乙個陣列。

在寫資料之前，需要對此時 ringbuffer 的剩餘空間和要寫入資料的大小進行比較。剩餘空間使用長度 length 減去待讀出資料量 btoread 得到。

在讀出資料之前，則需要對此時 ringbuffer 可讀出的有效資料 btoread 進行判斷。

讀出的資料不夠，或者沒有足夠的空間寫如資料，可以在呼叫讀寫函式之前進行判斷，假如情況不滿足，就不呼叫相應的讀寫函式。

C語言 ringBuffer 實現

環形緩衝區的實現原理（ring buffer）

C語言佇列實現

lfu演算法實現c語言 lru演算法c語言實現

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