【机智云Gokit开发套件试用体验】+ RingBuffer源代码分析
大家都知道，环形缓冲区是比较常用的数据结构，正好机智云“微信宠物屋源代码v2.3”中也用到了。下面给大家分析一下。
首先是数据结构： “RingBuffer.h” 注意是head指向了读区域，tail指向了写区域！ 注意是head指向了读区域，tail指向了写区域！ 注意是head指向了读区域，tail指向了写区域！
- typedef struct {
- size_t rb_capacity; //缓冲区容量
- char *rb_head; //用于读出的指针
- char *rb_tail; //用于写入的指针
- char rb_buff[256]; //缓冲区实体
- }RingBuffer;
下面分析他的几个函数： “RingBuffer.c”
- //用来比较最小值的宏
- #define min(a, b) (a)<(b)?(a)b)
- //新建RingBuffer，给成员赋值
- //MAX_RINGBUFFER_LEN 这个宏，被定义为"P0数据最大长度"的2倍
- //head/tail 两个指针，都指向缓冲区实体（数组rb_buff）的首地址
- void rb_new(RingBuffer* rb)
- {
- rb->rb_capacity = MAX_RINGBUFFER_LEN; //capacity;
- rb->rb_head = rb->rb_buff;
- rb->rb_tail = rb->rb_buff;
- };
获得缓冲区总容量Capacity： - size_t rb_capacity(RingBuffer *rb)
- {
- return rb->rb_capacity;
- }
获得缓冲区可读区域，返回可读区域大小：
三种情况： 1、head与tail都指向同一个地方时，可读区域大小为0【这种情况只会在缓冲区还未使用时出现， 开始使用之后，不会出现head/tail重合的现象，即tail永远不会等于head，否则head指向的数据还未读走就被覆盖了！】 2、head < tail ，说明tail没有写到缓冲区末尾，从缓冲区开头重新开始。可读的区域自然为(tail - head) 3、head > tail ，说明tail已经从缓冲区末尾写完，并从开头处重新准备写了。 插入图片给大家看看： rb_buff是数组名，因此可以作为缓冲实体首地址的指针。
size_t rb_can_read(RingBuffer *rb){ if (rb->rb_head == rb->rb_tail) return 0; if (rb->rb_head < rb->rb_tail) return rb->rb_tail - rb->rb_head; return rb_capacity(rb) - (rb->rb_head - rb->rb_tail);}
获得可写区域大小，就可以用总容量 减去 可读区域大小来计算了：
size_t rb_can_write(RingBuffer *rb){ return rb_capacity(rb) - rb_can_read(rb);}
读数据，从head指向的地址开始，读到data指向的地址处，读count个数据。返回读的个数 三种情况： 1、head < tail ，此时要从count 和"可读区域大小"中选一个较小的值，作为读操作的次数。避免了count 大于“可读区域”的错误。 2、head > tail 且 count 的个数 小于“从head到缓冲区末尾的数据个数”图中蓝色。直接复制内存，再修改head 指针即可。 3、head > tail 且 count 的个数 大于“从head到缓冲区末尾的数据个数”。 此时，先把从head到缓冲区末尾的值蓝色复制到data处，再把剩余的绿色复制过去。注意两个值：copy_sz 和*(data + copy_sz)如图 这种情况下，问题来了，要是绿色的区域超过了tail 怎么办？:） 所以，应该加了一个判断，这个在写操作中做了，但这里没做。即要读的个数count 要小于可读区域的大小。 不然会出现head > tail 但head 指向的数据以及head 后边的数据又不是有效数据，这个问题。 代码：
- size_t rb_can_read(RingBuffer *rb)
- {
- if (rb->rb_head == rb->rb_tail) return 0;
- if (rb->rb_head < rb->rb_tail) return rb->rb_tail - rb->rb_head;
- return rb_capacity(rb) - (rb->rb_head - rb->rb_tail);
- }
- 获得可写区域大小，就可以用总容量 减去 可读区域大小来计算了：
- size_t rb_can_write(RingBuffer *rb)
- {
- return rb_capacity(rb) - rb_can_read(rb);
- }
写数据，把数据从data指向的地址，写到tail 指向的地址，写count个。返回写的个数。 这里进来直接判断，要写入的内容大小 要小于可写区域大小，防止造成数据覆盖。写入合法。 下面写入分了三种情况： 1、2 需要计算tail_avail_sz，这个值为tail 到缓冲区末尾的数据区域大小。 1、head < tail ，count < tail_avail_sz 。直接复制内容。假如tail 到了缓冲区末尾，让tail 回到缓冲区首地址。 2、head < tail ，count > tail_avail_sz 。先写入 tail_avail_sz 个数据，tail 回到缓冲区首地址，再写入剩余的部分。 3、head > tail ，这种情况最简单，由于已经做了写入合法判断，所以直接复制内容，修改tail 即可。 代码：
- size_t rb_read(RingBuffer *rb, void *data, size_t count)
- {
- if (rb->rb_head < rb->rb_tail)
- {
- int copy_sz = min(count, rb_can_read(rb));
- memcpy(data, rb->rb_head, copy_sz);
- rb->rb_head += copy_sz;
- return copy_sz;
- }
- else
- {
- if (count < rb_capacity(rb)-(rb->rb_head - rb->rb_buff))
- {
- int copy_sz = count;
- memcpy(data, rb->rb_head, copy_sz);
- rb->rb_head += copy_sz;
- return copy_sz;
- }
- else
- {
- int copy_sz = rb_capacity(rb) - (rb->rb_head - rb->rb_buff);
- memcpy(data, rb->rb_head, copy_sz);
- rb->rb_head = rb->rb_buff;
- copy_sz += rb_read(rb, (char*)data+copy_sz, count-copy_sz);
- return copy_sz;
- }
- }
- }
对于源程序中的，指针不为NULL判断，其实是必须要加上的，不知道为什么，我下载的代码，这些部分都被注释掉了。
另附我在编辑中遇到的“不合理”的问题：（吐槽） 1、不知道什么情况下，编辑的时候，进入了“修改”模式，就是不能在随意的插入内容，这个怎么切换回Insert模式？ 2、修改字号、字体大小时，编辑框乱跳。 Ctrl + V 粘贴时，编辑框乱跳。 拖拉编辑框改变编辑框大小时，编辑框乱跳。 这些乱跳现象虽然不影响编辑，但是着实让人难受。 3、代码区域编辑时不可见，不知道我是在代码框编辑，还是在文本框中编辑。看我帖子后边的几个空的代码框，就是当时插入了代码，后敲了回车想输入文本时出现的。想删也找不到地方。 搞的只能编辑的时候，先写几个字，站住位置，告诉自己这一行是文本。。。再放心的插入代码。。。 4、图片大小不能调整，这个貌似有点苛刻了。但是论坛的水印太大，容易影响阅读。我插入图片时，都是留出来余量编辑的图片。 5、代码框，虽然可以选择不同的语种，比如C、Java，然而没有区别。。。我还以为会有语法高亮呢、 6、英文、数字字符与汉字之间间隔太小，我有敲一个或两个空格。看着舒服些。。。
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发表于 2016-4-13 02:40:06
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