1、环形缓冲区ringbuffer原理
在通信程序中，经常使用环形缓冲区作为数据结构来存放通信中发送和接收的数据。环形缓冲区是一个先进先出的循环缓冲区，可以向通信程序提供对缓冲区的互斥访问。
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人。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。
- /********************ringbuf .c*************************/
- #include stdio.h>
- #include ctype.h>
- #define MAXNUM 3
- int currentInputPlace=0;//环形缓冲区的当前放入位置,初始为0
-
- int currentOutputPlace=0;//环形缓冲区的当前取出位置,初始为0
-
- int n=0; //环形缓冲区中的当前可用元素的总数量,初始为0
-
- double buffer[MAXNUM];
- /***************************************************************************************************
- 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 ，将绕回头部。
- 环形缓冲区的有效地址编号为:0-->(MAXNUM-1)
- **************************************/
- int addMemberToRing(int i)
- {
- return (i+1) == MAXNUM?0:i+1;
- /*是否到环形的尾部，是：返回0；否：返回一个缓冲区的编号*/
- }
- /**************************************************************************************************
- 从环形缓冲区中取一个元素
- *************************************/
- double get(void)
- {
- int pos;
- if(n>0)
- {
- pos=currentOutputPlace;//从第0个位置开始
-
- currentOutputPlace=addMemberToRing(currentOutputPlace);//
-
- n--; //当前可用元素少一个
-
- return buffer[pos];
- }
- else
- {
- printf("dyli find Buffer is empty \n");
- return 0.0;
- }
- }
- /**************************************************************************************************
- 向环形缓冲区放入一个元素
- *************************************/
- void put(double z)
- {
- if(nMAXNUM)
- {
- buffer[currentInputPlace]=z;//将元素填入
-
- currentInputPlace=addMemberToRing(currentInputPlace);//当前输入位置下移一个
-
- n++;//当前可用元素多一个
-
- }
- else//达到8个则提醒缓冲区已满
-
- {
- printf("dyli find Buffer is full \n");
- }
- }
- /**************************************************************************************************
- main()
- *************************************/
- int main(void)
- {
- char opera[5];
- double z;
- do{
- printf("dyli ask you to input p|g|e?");
- scanf("%s",&opera);
- switch(tolower(opera[0]))//函数将tolower()可以将字符串转换成小写字母
-
- {
- 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("dyli say :The end.\n");
- break;
- default :
- printf("%s --yout operator command error !\n",opera);
- }/*end of switch*/
- }while(opera[0]!='e');
- return 0;
- }
运行结果：
[root@localhost ringbuf]# ./ringbuf
dyli ask you to input p|g|e?p
Please input a float number:1
dyli ask you to input p|g|e?p
Please input a float number:2
dyli ask you to input p|g|e?p
Please input a float number:3
dyli ask you to input p|g|e?p
Please input a float number:4
dyli find Buffer is full
dyli ask you to input p|g|e?g
1.00 from buffer
dyli ask you to input p|g|e?g
2.00 from buffer
dyli ask you to input p|g|e?g
3.00 from buffer
dyli ask you to input p|g|e?g
dyli find Buffer is empty
0.00 from buffer
dyli ask you to input p|g|e?e
dyli say :The end.
[root@localhost ringbuf]#
