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环形缓冲区

来源:http://blog.21ic.com/user1/3253/archives/2006/25241.html


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。

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。

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。

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*/

#i nclude
<stdio. h>

    #i nclude
<ctype. h>

#define NMAX 8

int iput = 0/* 环形缓冲区的当前放人位置 */

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}

{

cnt pos;

if (n>0){

           Pos 
= iget;

           iget 
= addring(iget);

           n
--;

           
return buffer[pos];

}


else {

printf(“Buffer 
is empty\n”);

return 0.0;

}


/* 向环形缓冲区中放人一个元素*/

void put(double z)

{

if (n<NMAX){

           buffer[iput]
=z;

           iput 
= addring(iput);

           n
++;

}


else

printf(“Buffer 
is full\n”);

}


 

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

}
/* end switch */

}
while(opera[0!= ’e’);

    
return 0;

}


posted on 2008-07-11 03:38 杨粼波 阅读(2056) 评论(0)  编辑 收藏 引用


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