ring buffer

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <malloc.h>//因此使用ring buffer关键因素是数据缓冲区、数据缓冲区长度、head索引、tail索引
typedef struct {char *buff;int length;int head;int tail;
}ring_buffer_t;//创建、初始化ring buffer
ring_buffer_t *ring_buffer_create_init(int ring_buffer_length)
{ring_buffer_t *tmp_ring_buffer = (ring_buffer_t *)malloc(sizeof(ring_buffer_t));tmp_ring_buffer->buff = (char *)malloc(ring_buffer_length);memset(tmp_ring_buffer->buff, 0, ring_buffer_length);tmp_ring_buffer->head = 0;tmp_ring_buffer->tail = 0;tmp_ring_buffer->length = ring_buffer_length;return tmp_ring_buffer;
}//判断当前有无数据可读,用于读操作前的判断
//如果当前要写入的位置和可读位置相同，则判定无数据可读
bool ring_buffer_empty(ring_buffer_t *ring_buffer)
{return (ring_buffer->head == ring_buffer->tail);
}//判断当前ring buffer是否满了，用于写操作前的判断
//如果要写的位置紧挨在可读位置后面，则判定为满
bool ring_buffer_full(ring_buffer_t *ring_buffer)
{int tmp_len = ring_buffer->head - ring_buffer->tail;if((-1 == tmp_len) || (ring_buffer->length -1 == tmp_len)){return true;}else{return false;}
}//写一个字节到ring buffer，如果ring buffer满了head、tail递增，覆盖旧数据
void write_ring_buffer_byte(ring_buffer_t *ring_buffer, char data)
{//此处控制如果有写入操作后，当写快于读时，head和tail也不会相等，即不会判断无数据可读if(ring_buffer_full(ring_buffer)){ring_buffer->tail++;if(ring_buffer->tail == ring_buffer->length){ring_buffer->tail = 0;}}ring_buffer->buff[ring_buffer->head] = data;ring_buffer->head++;if(ring_buffer->head == ring_buffer->length){ring_buffer->head = 0;}
}//读一个字节
int read_ring_buffer_byte(ring_buffer_t *ring_buffer, char *data)
{if(ring_buffer_empty(ring_buffer)){return -1;}*data = ring_buffer->buff[ring_buffer->tail];ring_buffer->tail++;if(ring_buffer->tail == ring_buffer->length){ring_buffer->tail = 0;}return 0;
}//写buffer时即一个个字节写
void write_ring_buffer_data(ring_buffer_t *ring_buffer, char *data, int size)
{for(int i = 0;i < size;i++){write_ring_buffer_byte(ring_buffer, *(data + i));//printf("[%s]data:[%s]\n", __func__, ring_buffer->buff);}
}//读buffer时即一个个字节读
int read_ring_buffer_data(ring_buffer_t *ring_buffer, char *data, int size)
{for(int i = 0; i < size; i++){if(-1 == read_ring_buffer_byte(ring_buffer, data + i)){return -1;}//printf("[%s]read data:[%s]\n", __func__, data);}return 0;
}//测试程序
void main(void)
{int i;char tmp_write[40] = "abcdefghijklmnopquio";char tmp_read[40] = {0};ring_buffer_t *ring_buffer = ring_buffer_create_init(20);  //10、50#if 0for(i = 0;i < strlen(tmp_write); i++){write_ring_buffer_byte(ring_buffer, *(tmp_write + i));printf("write_buff:[%s]\n", ring_buffer->buff);}for(i = 0;i < 20; i++){read_ring_buffer_byte(ring_buffer, tmp_read+i);printf("read_buff:[%s]\n", tmp_read);}
#endifwrite_ring_buffer_data(ring_buffer, tmp_write, strlen(tmp_write));printf("write data:[%s]\n", ring_buffer->buff);read_ring_buffer_data(ring_buffer, tmp_read, sizeof(tmp_read));printf("read_buff:[%s]\n", tmp_read);
}

环形存储（ring buffer）：一个头尾相连的buffer，根据head索引确定写入位置，根据tail索引确定读出位置，读写时head、tail索引各自递增，不够空间且有新数据要写入时，覆盖旧数据。
下图演示了创建/初始化长度12、写4bytes数据、读2bytes数据时，ring buffer的head、tail索引变化情况。

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