C语言实现ringbuffer,并使用

Ring buffer（环形缓冲区）是一种数据结构，它可以在固定的内存空间中存储一定量的数据。它有一个读指针和一个写指针，当写指针到达缓冲区的末尾时，它会从缓冲区的开头重新开始写入数据。这种数据结构常用于实现异步数据传输。

下面是一个简单的 C 语言实现 ring buffer 的示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define BUFFER_SIZE 10

typedef struct {
    char *data;
    int read_ptr;
    int write_ptr;
} ring_buffer;

void rb_init(ring_buffer *rb) {
    rb->data = (char *) malloc(BUFFER_SIZE);
    rb->read_ptr = 0;
    rb->write_ptr = 0;
}

int rb_write(ring_buffer *rb, char *data, int len) {
    int i;
    for (i = 0; i < len; i++) {
        if ((rb->write_ptr + 1) % BUFFER_SIZE == rb->read_ptr) {
            return i;
        }
        rb->data[rb->write_ptr] = data[i];
        rb->write_ptr = (rb->write_ptr + 1) % BUFFER_SIZE;
    }
    return i;
}

int rb_read(ring_buffer *rb, char *buf, int len) {
    int i;
    for (i = 0; i < len; i++) {
        if (rb->read_ptr == rb->write_ptr) {
            return i;
        }
        buf[i] = rb->data[rb->read_ptr];
        rb->read_ptr = (rb->read_ptr + 1) % BUFFER_SIZE;
    }
    return i;
}

int main() {
    ring_buffer rb;
    rb_init(&rb);

    char buf[BUFFER_SIZE];
    int i, len;

    len = rb_write(&rb, "Hello, world!", 13);
    printf("Wrote %d bytes\n", len);

    len = rb_read(&rb, buf, BUFFER_SIZE);
    printf("Read %d bytes: ", len);
    for (i = 0; i < len; i++) {
        printf("%c", buf[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

在这个示例中，我们首先定义了一个包含缓冲区数据和指针的结构体 ring_buffer。rb_init() 函数被用来初始化 ring_buffer 结构体，它分配了一个大小为 BUFFER_SIZE 的缓冲区，并将读和写指针初始化为 0。

接下来，我们定义了两个函数 rb_write() 和 rb_read()，用于写入和读取数据。这两个函数都接受一个指向 ring_buffer 结构体的指针，以及要写入或读取的数据和长度。在 rb_write() 中，我们使用一个循环来逐个写入数据，如果写指针到达缓冲区的末尾，则从缓冲区的开头重新开始写入。如果写入的数据超过了缓冲区的大小，则返回已写入的字节数。

在 rb_read() 中，我们同样使用一个循环来逐个读取数据，如果读指针等于写指针，则返回已读取的字节数。在读取数据时，我们将数据存储到 buf 数组中，并将读指针移动到下一个位置。

在 main() 函数中，我们首先初始化了 ring_buffer，然后调用 rb_write() 函数将字符串 "Hello, world!" 写入缓冲区。接着，我们调用 rb_read() 函数读取缓冲区中的数据，并将其存储到 buf 数组中。最后，我们打印出已读取的数据。

运行该程序，输出如下：

Wrote 13 bytes
Read 13 bytes: Hello, world!

这表明我们成功地使用 ring buffer 实现了数据的异步传输。