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環形緩沖區

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


在通信程序中,經常使用環形緩沖區作為數據結構來存放通信中發送和接收的數據。環形緩沖區是一個先進先出的循環緩沖區,可以向通信程序提供對緩沖區的互斥訪問。

1、環形緩沖區的實現原理

環形緩沖區通常有一個讀指針和一個寫指針。讀指針指向環形緩沖區中可讀的數據,寫指針指向環形緩沖區中可寫的緩沖區。通過移動讀指針和寫指針就可以實現緩沖區的數據讀取和寫人。在通常情況下,環形緩沖區的讀用戶僅僅會影響讀指針,而寫用戶僅僅會影響寫指針。如果僅僅有一個讀用戶和一個寫用戶,那么不需要添加互斥保護機制就可以保證數據的正確性。如果有多個讀寫用戶訪問環形緩沖區,那么必須添加互斥保護機制來確保多個用戶互斥訪問環形緩沖區。

1、圖2和圖3是一個環形緩沖區的運行示意圖。圖1是環形緩沖區的初始狀態,可以看到讀指針和寫指針都指向第一個緩沖區處;圖2是向環形緩沖區中添加了一個數據后的情況,可以看到寫指針已經移動到數據塊2的位置,而讀指針沒有移動;圖3是環形緩沖區進行了讀取和添加后的狀態,可以看到環形緩沖區中已經添加了兩個數據,已經讀取了一個數據。

2、實例:環形緩沖區的實現

環形緩沖區是數據通信程序中使用最為廣泛的數據結構之一,下面的代碼,實現了一個環形緩沖區:

/*ringbuf .c*/

#i nclude
<stdio. h>

    #i nclude
<ctype. h>

#define NMAX 8

int iput = 0/* 環形緩沖區的當前放人位置 */

int iget = 0/* 緩沖區的當前取出位置 */

int n = 0/* 環形緩沖區中的元素總數量 */

double buffer[NMAX]; 

/*  環形緩沖區的地址編號計算函數,,如果到達喚醒緩沖區的尾部,將繞回到頭部。

環形緩沖區的有效地址編號為:0到(NMAX-1)

*/


int addring (int i)

{

        
return (i+1== NMAX ? 0 : i+1;

}


/* 從環形緩沖區中取一個元素 */

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;

}


/* 向環形緩沖區中放人一個元素*/

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 楊粼波 閱讀(2169) 評論(0)  編輯 收藏 引用

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