环形缓冲区的应用ringbuffer

在嵌入式开发中离不开设备通信，而在通信中稳定性最高的莫过于环形缓冲区算法，
当读取速度大于写入速度时，在环形缓冲区的支持下不会丢掉任何一个字节(硬件问题除外)。

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入。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 初始状态

图二 向环形缓冲区中添加了一个数据

图三环形缓冲区进行了读取和添加

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。

 这个只是示意图

下面是用C语言写的代码：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#define MAXSIZE 8
int ringbuf[MAXSIZE];
int realdx = 0;
int writeldx = 0;
int next_data_handle(int addr)
{
        return (addr+1) == MAXSIZE ? 0 : (addr + 1);
}
int write_data(int data)
{
        int i;
        *(ringbuf+writeldx)=data;
        writeldx = next_data_handle(writeldx);
        for(i = 0; i < MAXSIZE; i++)
        {
                printf("%4d	",*(ringbuf + i ));
                if(MAXSIZE-1 == i)
                printf("
");

        }
}
int read_data()
{
        printf("read data is : %d	",*(ringbuf + realdx));
        realdx = next_data_handle(realdx);
}
int main(int argc, char *argv)
{
        int data;
        char cmd;

        do{
        printf("select:	w--write:	r--read:	q--quit
");
        scanf("%s",&cmd);
        switch(cmd)
        {
                case 'w':
                printf("please input data:");
                scanf("%d",&data);
                write_data(data);
                break;
                case 'r':
                data = read_data();
                printf("read all 
");
                break;
                case 'q':
                printf("quit
");
                break;
                default:
                printf("Command error
");
                break;
        }
        }while(cmd!='q');
        return 0;
}

执行的结果如下：

主要是要理解这个环形设计的思想。

转自：http://blog.csdn.net/u011046042/article/details/51853535