一. 什么是环形缓冲区？

环形缓冲区 是一段 先进先出 的循环缓冲区，有一定的大小，我们可以把它抽象理解为一块环形的内存。

我们使用环形缓冲区主要有两个原因；

（1）当我们要存储大量数据时，我们的计算机只能处理先写入的数据，处理完毕释放数据后，后面的数据需要前移一位，大量的数据会频繁分配释放内存，从而导致很大的开销。使用环形缓冲区 可以减少内存分配继而减少系统的开销。

（2）如果我们频繁快速的持续向计算机输入数据，计算机可能执行某个进程不能及时的执行输入的数据，导致数据丢失。这时，我们可以将要输入的数据放入环形缓冲区内，计算机就不会造成数据丢失。

二、实现环形缓冲区：

通常我们定义一个一定大小的数组，当作我们的环形缓冲区。数组的长度我们可以随意定义。

#define BUF_LEN 128
static int g_keys[BUF_LEN];

抽象来说 环形缓冲区有两个指针，分别是 读指针 r, 写指针 w。最初一起指向内存的起始处。

这里我们可以直接定义为 int 类型。

static int r, w;
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如果写入一个数据，写指针 w 就会向后移动一位 ；如果读一个数据，读指针 r 就也会向后移动一位。

如果缓冲区是 空 的，则不能进行 读 操作；如果缓冲区是 满 的，则不能进行 写 操作。那么如何判断缓冲区是什么时候空，什么时候满呢？

环形缓冲区 空： r = w 。 读指针 等于 写指针。

static int is_key_buf_empty(void)
{
  return (r == w);
}
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4

环形缓冲区 满 ：读指针 等于 下一个写指针。

#define NEXT_POS(x) ((x+1) % BUF_LEN)
static int is_key_buf_full(void)
{
  return (r == NEXT_POS(w));
}

其实当缓冲区是空的 和 当缓冲区是满的 时，都可以理解为 读指针 等于 写指针（r = w ），

但是为了我们便于分辨 缓冲区的空，满，我们退一步认为，当读指针 等于 下一个写指针 时，缓冲区时满的。

三、环形缓冲区示例代码：

当 缓冲区是非空 的，进行 读 操作；如果缓冲区是 非满 的，进行 写 操作。

/* 环形缓冲区 */
#define BUF_LEN 128
static int g_keys[BUF_LEN];
static int r, w;
#define NEXT_POS(x) ((x+1) % BUF_LEN)
static int is_key_buf_empty(void)
{
  return (r == w);
}
static int is_key_buf_full(void)
{
  return (r == NEXT_POS(w));
}
static void put_key(int key)  //写
{
  if (!is_key_buf_full())
  {
  g_keys[w] = key;
  w = NEXT_POS(w);
  }
}
static int get_key(void)    //读
{
  int key = 0;
  if (!is_key_buf_empty())
  {
  key = g_keys[r];
  r = NEXT_POS(r);
  }
  return key;
}

总结

环形缓冲区非常实用，不难理解，主要是要记住环形缓冲区满的标志，环形缓冲区为空的标志。