在通訊程式中，經常使用環形緩衝區作為資料結構來存放通訊中傳送和接收的資料。環形緩衝區是乙個先進先出的迴圈緩衝區，可以向通訊程式提供對緩衝區的互斥訪問。
1、環形緩衝區的實現原理
環形緩衝區通常有乙個讀指標和乙個寫指標。讀指標指向環形緩衝區中可讀的資料，寫指標指向環形緩衝區中可寫的緩衝區。通過移動讀指標和寫指標就可以實現緩衝區的資料讀取和寫入。在通常情況下，環形緩衝區的讀使用者僅僅會影響讀指標，而寫使用者僅僅會影響寫指標。如果僅僅有乙個讀使用者和乙個寫使用者，那麼不需要新增互斥保護機制就可以保證資料的正確性。如果有多個讀寫使用者訪問環形緩衝區，那麼必須新增互斥保護機制來確保多個使用者互斥訪問環形緩衝區。
圖1、圖2和圖3是乙個環形緩衝區的執行示意圖。圖1是環形緩衝區的初始狀態，可以看到讀指標和寫指標都指向第乙個緩衝區處；圖2是向環形緩衝區中新增了乙個資料後的情況，可以看到寫指標已經移動到資料塊2的位置，而讀指標沒有移動；圖3是環形緩衝區進行了讀取和新增後的狀態，可以看到環形緩衝區中已經新增了兩個資料，已經讀取了乙個資料。
2、例項：環形緩衝區的實現
環形緩衝區是資料通訊程式中使用最為廣泛的資料結構之一，下面的**，實現了乙個環形緩衝區：
/*ringbuf .c*/
＃include
＃include
#define nmax 8
int iput = 0; /* 環形緩衝區的當前放入位置 */
int iget = 0; /* 緩衝區的當前取出位置 */
int n = 0; /* 環形緩衝區中的元素總數量 */
double buffer[nmax];
/* 環形緩衝區的位址編號計算函式，如果到達喚醒緩衝區的尾部，將繞回到頭部。
*/int addring (int i)
/* 從環形緩衝區中取乙個元素 */
double get（void）
else
/* 向環形緩衝區中放入乙個元素*/
void put(double z)
else
printf(「buffer is full\n」);
}int main/* end switch */
}while(opera[0] != 』e』);
return 0;}
在can通訊卡裝置驅動程式中，為了增強can通訊卡的通訊能力、提高通訊效率，根據can的特點，使用兩級緩衝區結構，即直接面向can通訊卡的收發緩 沖區和直接面向系統呼叫的接收幀緩衝區。 通訊中的收發緩衝區一般採用環形佇列（或稱為fifo佇列），使用環形的緩衝區可以使得讀寫併發執行，讀程序和寫程序可以採用「生產者和消費者」的模型來 訪問緩衝區，從而方便了快取的使用和管理。然而，環形緩衝區的執行效率並不高，每讀乙個位元組之前，需要判斷緩衝區是否為空，並且移動尾指標時需要進行「折行處理」（即當指標指到緩衝區記憶體的末尾時，需要新將其定向到緩衝區的首位址）；每寫乙個位元組之前，需要判斷緩區是否為，並且移動尾指標時同樣需要進行「折行處理」。程式大部分的執行過程都是在處理個別極端的情況。只有小部分在進行實際有效的操作。這就是軟體工程中所謂的「8比2」關係。結合can通訊實際情況，在本設計中對環形佇列進行了改進，可以較大地提高資料的收發效率。 由於can通訊卡上接收和傳送緩衝器每次只接收一幀can資料，而且根據can的通訊協議，can控制器的傳送資料由1個位元組的識別符號、乙個位元組的rtr 和dlc位及8個位元組的資料區組成，共10個位元組；接收緩衝器與之類似，也有10個位元組的暫存器。所以can控制器收的資料是短小的定長幀（資料可以不滿 8位元組）。 於是，採用度為10位元組的資料塊業分配記憶體比較方便，即每次需要記憶體緩衝區時，直接分配10個位元組，由於這10個位元組的位址是線性的，故不需要進行「折行」處理。更重要的是，在向緩衝區中寫資料時，只需要判斷一次是否有空閒塊並獲取其塊首指標就可以了，從而減少了重複性的條件判斷，大大提高了程式的執行效率；同樣在從緩衝佇列中讀取資料時，也是一次讀取10位元組的資料塊，同樣減少了重複性的條件判斷。 在can卡驅動程式中採用如下所示的稱為「block_ring_t」的資料結構作為收發資料的緩衝區：
typedef struct block_ring_t;
該資料結構在通用的環形佇列上增加了乙個資料成員usedbytes，它表示當前緩衝區中有多少位元組的空間被占用了。使用usedbytes，可以比較方 便地進行緩衝區滿或空的判斷。當usedbytes=0時，緩衝區空；當usedbytes=block_ring_buffer_size時，緩衝區 滿。本驅動程式除了收發緩衝區外，還有乙個接收幀緩衝區，接收幀佇列負責管理經hilon a協議解包後得到的資料幀。由於有可能要同接收多個資料幀，而根據can匯流排遙通訊協議，高優先順序的報文將搶占匯流排，則有可能在接收乙個低優先順序且被分為 好幾段傳送的資料幀時，被乙個優先順序高的資料幀打斷。這樣會出現同時接收到多個資料幀中的資料報，因而需要有個接收佇列對同時接收的資料幀進行管理。 當有新的資料報到來時，應根據addr(通訊位址)，mode（通訊方式），index（資料報的序號）來判斷是否是新的資料幀。如果是，則開闢新的 frame_node；否則如果已有相應的幀節點存地，則將資料附加到該幀的末尾；在插入資料的同時，應該檢查接收包的序號是否正確，如不正確將丟棄這包 資料。 每次建立新的frame_node時，需要向frame_queue申請記憶體空間；當frame_queue已滿時，釋放掉隊首的節點（最早接收的但未完 成的幀）並返回該節點的指標。 當系統呼叫讀取了接收幀後，釋放該節點空間，使裝置驅動程式可以重新使用該節點。
形緩衝區:環形緩衝佇列學習
專案中需要執行緒之間共享乙個緩衝fifo佇列，乙個執行緒往佇列中添資料，另乙個執行緒取資料（經典的生產者-消費者問題）。開始考慮用stl的vector 容器, 但不需要隨機訪問，頻繁的刪除最前的元素引起記憶體移動，降低了效率。使用linklist做佇列的話，也需要頻繁分配和釋放結點記憶體。於是自己實現乙個有 限大小的fifo佇列，直接採用陣列進行環形讀取。
佇列的讀寫需要在外部程序執行緒同步（另外寫了乙個rwguard類, 見另一文）
到專案的針對性簡單性，實現了乙個簡單的環形緩衝佇列，比stl的vector簡單
ps: 第一次使用模板，原來類模板的定義要放在.h 檔案中， 不然會出現連線錯誤。
template
class csharequeue
//返回當前個數
unsigned int size()
//是否滿//warning: 需要外部控制資料一致性
bool isfull()
bool isempty()
protected:
uint m_head;
uint m_tail;
uint m_size;
uint m_capacity;
_type *pbuf;
};template
csharequeue<_type>::csharequeue() : m_head(0), m_tail(0), m_size(0)
template
csharequeue<_type>::csharequeue(unsigned int bufsize) : m_head(0), m_tail(0)
else
}template
csharequeue<_type>::~csharequeue()
//前面彈出乙個元素
template
_type csharequeue<_type>::pop_front()
_type itemtmp;
itemtmp = pbuf[m_head];
m_head = (m_head + 1) % m_capacity;
--m_size;
return itemtmp;
}//從尾部加入佇列
template
bool csharequeue<_type>::push_back( _type item)
pbuf[m_tail] = item;
m_tail = (m_tail + 1) % m_capacity;
++m_size;
return true;
}#endif // !defined(_daly_csharequeue_h_)
環形緩衝區的實現原理（ring buffer）
在通訊程式中，經常使用環形緩衝區作為資料結構來存放通訊中傳送和接收的資料。環形緩衝區是乙個先進先出的迴圈緩衝區，可以向通訊程式提供對緩衝區的互斥訪問。1 環形緩衝區的實現原理 環形緩衝區通常有乙個讀指標和乙個寫指標。讀指標指向環形緩衝區中可讀的資料，寫指標指向環形緩衝區中可寫的緩衝區。通過移動讀指標...
環形緩衝區的實現
乙個簡單的環形緩衝區,沒有寫加解鎖的部分,用於多執行緒的話還是自己加吧.pragma once include stdio.h include stdlib.h include memory.h namespace linker ring bool put elementtype e else bo...
環形緩衝區
include include include include include define buffsize 1024 1024 define min x,y x y x y pthread mutex t lock pthread mutex initializer struct cycle b...