易版环形缓冲区 理论上支持多线程

incwin

这个环形缓冲区是基于 http://circularbuffer.codeplex.com/、 http://en.wikipedia.org/wiki/Circular_buffer 修改的
最近自己项目用到的一个缓冲区，理论上支持多线程
在自己的多线程项目测试过，暂时没有问题

下面科普下环形缓冲区在内存里的变化：

环形缓冲区首先从空开始并具有设置的长度；在下图中，是一个7字节的缓冲区：



假设在环形缓冲区的中心写入1（确切的起始位置在环形缓冲区中并不重要）：



然后，假设将另外两个字节(2&3)添加到环形缓冲区，它们将放在1之后：  



如果删除了两个字节，则环形缓冲区内部的两个最早加入的值将被删除。 环形缓冲区使用FIFO（先进先出）逻辑。 在示例1和2中，第一个进入“环形缓冲区”则第一个被移除，而将3留在缓冲区中。   



如果缓冲区有7个字节，则它已经完全占满：



环形缓冲区的一个特性是，当缓冲区已满并执行后续写入操作时，它将开始覆盖最早的数据。 在当前示例中，添加了两个元素A和B并覆盖了3和4：



最后，如果现在删除了两个字节，则返回的不是3＆4而是5＆6，因为A＆B覆盖了3＆4，产生了带有以下内容的缓冲区：  



环形缓冲区使用说明：

环形缓冲区的特性是，在使用环形缓冲区时，不会导致内部数据乱七八糟。 （如果使用了非环形缓冲区，那么在没取一个字节时，就必须对所有字节进行移位。）换句话说，环形缓冲区非常适合作为FIFO（先进先出）缓冲区，而标准缓冲区则适合用作FIFO（先进先出）缓冲区。非环形缓冲区非常适合用作LIFO（后进先出）缓冲区。

对于具有固定最大大小的队列，使用环形缓冲是一种很好的实现策略。如果队列采用最大大小，则环形缓冲区是完全理想的实现；所有队列操作都是固定时间。但是，扩展循环缓冲区需要转移存储器，这是非常耗时和消耗资源的。对于任意扩展的队列，可以首选使用链表方法。

这个是24个字节的环形缓冲区



当写指针即将到达读指针时（由于微处理器没有响应），缓冲区停止记录击键。 在某些计算机上会发出哔声。

这个排版真累人- .-

如果有什么BUG，请自行修复

2021/5/16  源码更新：
[+] 为了大家方便理解新增了Demo


2021/5/15  源码更新：
[!] 修复致命BUG，受影响函数：CircularBufferGetBytes、CircularBufferGetBytesFoIndex、CircularBufferPutToMem、CircularBufferPutBytes
下面为更新后代码：

  

子程序名	返回值类型	公开	备 注
CircularBufferPutToMem	整数型		将新的数据复制到环形缓冲区，如果复制的大小超出缓冲区的容量则最早复制的数据将会被覆盖
参数名	类 型	参考	可空	数组	备 注
lp	整数型				操作指针
pData	整数型
Index	整数型				pData的偏移值
count	整数型				需要复制的长度

变量名	类 型	静态	数组	备 注
buffer	CIRCULARBUFFER_STREAM
pOld	整数型
srcIndex	整数型
bytesToProcess	整数型
chunk	整数型

如果真 (count ≤ 0)
调试输出 (“计数必须为正。”)
返回 (0)
pOld ＝ _SWAP_CIRCULARBUFFER_STREAM (buffer, lp)
如果真 (buffer.Size ＋ count ＞ buffer.Capacity)
调试输出 (“缓冲区没有足够的容量来放置新项目。”)
_SWAP_CIRCULARBUFFER_STREAM (buffer, pOld)
返回 (0)
InterlockedIncrement (buffer.ref)
srcIndex ＝ Index
bytesToProcess ＝ count
判断循环首 (bytesToProcess ＞ 0)
chunk ＝ 取较小值 (buffer.Capacity － buffer.Tail, bytesToProcess)
RtlMoveMemory (buffer.pBuffer ＋ buffer.Tail, pData ＋ srcIndex, chunk)
判断 (buffer.Tail ＋ chunk ＝ buffer.Capacity)
InterlockedExchange (buffer.Tail, 0)
InterlockedExchangeAdd (buffer.Tail, chunk)
InterlockedExchangeAdd (buffer.Size, chunk)
srcIndex ＝ srcIndex ＋ chunk
bytesToProcess ＝ bytesToProcess － chunk
判断循环尾 ()
CircularBufferFree (lp)
_SWAP_CIRCULARBUFFER_STREAM (buffer, pOld)
返回 (count)

子程序名	返回值类型	公开	备 注
CircularBufferGetBytesFoIndex	字节集		从目标缓冲区指定的索引处开始，将指定的字节从对应缓冲区复制取出并删除
参数名	类 型	参考	可空	数组	备 注
lp	整数型				操作指针
Index	整数型				返回的字节集偏移量
count	整数型				需要复制的长度

变量名	类 型	静态	数组	备 注
buffer	CIRCULARBUFFER_STREAM
pOld	整数型
bytesCopied	整数型
dstIndex	整数型
chunk	整数型
arybyte	字节集
pData	整数型

如果真 (Index ＜ 0)
调试输出 (“指定偏移量必须为正 ”)
返回 ({ })
如果真 (count ＜ 0)
调试输出 (“指定的长度必须为正。”)
返回 ({ })
pOld ＝ _SWAP_CIRCULARBUFFER_STREAM (buffer, lp)
如果真 (count ＞ buffer.Size)
调试输出 (“环形缓冲区的内容不足以进行读取/读取操作。”)
_SWAP_CIRCULARBUFFER_STREAM (buffer, pOld)
返回 ({ })
InterlockedIncrement (buffer.ref)
bytesCopied ＝ 0
dstIndex ＝ Index
arybyte ＝ 取空白字节集 (count)
pData ＝ 取指针_字节集型 (arybyte)
判断循环首 (count ＞ 0)
chunk ＝ 取较小值 (buffer.Capacity － buffer.Head, count)
RtlMoveMemory (pData ＋ dstIndex, buffer.pBuffer ＋ buffer.Head, chunk)
判断 (buffer.Head ＋ chunk ＝ buffer.Capacity)
InterlockedExchange (buffer.Head, 0)
InterlockedExchangeAdd (buffer.Head, chunk)
InterlockedExchangeAdd (buffer.Size, －chunk)
dstIndex ＝ dstIndex ＋ chunk
bytesCopied ＝ bytesCopied ＋ chunk
count ＝ count － chunk
判断循环尾 ()
CircularBufferFree (lp)
_SWAP_CIRCULARBUFFER_STREAM (buffer, pOld)
返回 (arybyte)

i支持库列表	支持库注释
spec	特殊功能支持库

.版本 2<br /> .支持库 spec<br /> <br /> .子程序 CircularBufferPutToMem, 整数型, 公开, 将新的数据复制到环形缓冲区，如果复制的大小超出缓冲区的容量则最早复制的数据将会被覆盖<br /> .参数 lp, 整数型, , 操作指针<br /> .参数 pData, 整数型<br /> .参数 Index, 整数型, , pData的偏移值<br /> .参数 count, 整数型, , 需要复制的长度<br /> .局部变量 buffer, CIRCULARBUFFER_STREAM<br /> .局部变量 pOld, 整数型<br /> .局部变量 srcIndex, 整数型<br /> .局部变量 bytesToProcess, 整数型<br /> .局部变量 chunk, 整数型<br /> <br /> .如果真 (count ≤ 0)<br /> 调试输出 (“计数必须为正。”)<br /> 返回 (0)<br /> .如果真结束<br /> pOld ＝ _SWAP_CIRCULARBUFFER_STREAM (buffer, lp)<br /> .如果真 (buffer.Size ＋ count ＞ buffer.Capacity)<br /> 调试输出 (“缓冲区没有足够的容量来放置新项目。”)<br /> _SWAP_CIRCULARBUFFER_STREAM (buffer, pOld)<br /> 返回 (0)<br /> .如果真结束<br /> InterlockedIncrement (buffer.ref)<br /> srcIndex ＝ Index<br /> bytesToProcess ＝ count<br /> .判断循环首 (bytesToProcess ＞ 0)<br /> chunk ＝ 取较小值 (buffer.Capacity － buffer.Tail, bytesToProcess)<br /> RtlMoveMemory (buffer.pBuffer ＋ buffer.Tail, pData ＋ srcIndex, chunk)<br /> .判断开始 (buffer.Tail ＋ chunk ＝ buffer.Capacity)<br /> InterlockedExchange (buffer.Tail, 0)<br /> .默认<br /> InterlockedExchangeAdd (buffer.Tail, chunk)<br /> .判断结束<br /> InterlockedExchangeAdd (buffer.Size, chunk)<br /> srcIndex ＝ srcIndex ＋ chunk<br /> bytesToProcess ＝ bytesToProcess － chunk<br /> .判断循环尾 ()<br /> CircularBufferFree (lp)<br /> _SWAP_CIRCULARBUFFER_STREAM (buffer, pOld)<br /> 返回 (count)<br /> <br /> .版本 2<br /> .支持库 spec<br /> <br /> .子程序 CircularBufferGetBytesFoIndex, 字节集, 公开, 从目标缓冲区指定的索引处开始，将指定的字节从对应缓冲区复制取出并删除<br /> .参数 lp, 整数型, , 操作指针<br /> .参数 Index, 整数型, , 返回的字节集偏移量<br /> .参数 count, 整数型, , 需要复制的长度<br /> .局部变量 buffer, CIRCULARBUFFER_STREAM<br /> .局部变量 pOld, 整数型<br /> .局部变量 bytesCopied, 整数型<br /> .局部变量 dstIndex, 整数型<br /> .局部变量 chunk, 整数型<br /> .局部变量 arybyte, 字节集<br /> .局部变量 pData, 整数型<br /> <br /> .如果真 (Index ＜ 0)<br /> 调试输出 (“指定偏移量必须为正 ”)<br /> 返回 ({ })<br /> .如果真结束<br /> .如果真 (count ＜ 0)<br /> 调试输出 (“指定的长度必须为正。”)<br /> 返回 ({ })<br /> .如果真结束<br /> pOld ＝ _SWAP_CIRCULARBUFFER_STREAM (buffer, lp)<br /> .如果真 (count ＞ buffer.Size)<br /> 调试输出 (“环形缓冲区的内容不足以进行读取/读取操作。”)<br /> _SWAP_CIRCULARBUFFER_STREAM (buffer, pOld)<br /> 返回 ({ })<br /> .如果真结束<br /> InterlockedIncrement (buffer.ref)<br /> bytesCopied ＝ 0<br /> dstIndex ＝ Index<br /> arybyte ＝ 取空白字节集 (count)<br /> pData ＝ 取指针_字节集型 (arybyte)<br /> .判断循环首 (count ＞ 0)<br /> chunk ＝ 取较小值 (buffer.Capacity － buffer.Head, count)<br /> RtlMoveMemory (pData ＋ dstIndex, buffer.pBuffer ＋ buffer.Head, chunk)<br /> .判断开始 (buffer.Head ＋ chunk ＝ buffer.Capacity)<br /> InterlockedExchange (buffer.Head, 0)<br /> .默认<br /> InterlockedExchangeAdd (buffer.Head, chunk)<br /> .判断结束<br /> InterlockedExchangeAdd (buffer.Size, －chunk)<br /> dstIndex ＝ dstIndex ＋ chunk<br /> bytesCopied ＝ bytesCopied ＋ chunk<br /> count ＝ count － chunk<br /> .判断循环尾 ()<br /> CircularBufferFree (lp)<br /> _SWAP_CIRCULARBUFFER_STREAM (buffer, pOld)<br /> 返回 (arybyte)

源码回复可见，不喜勿喷
CircularBuffer.rar (340.88 KB, 下载次数: 106)

2021-5-16 14:22 上传

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补充内容 (2021-5-17 19:39):
经调试发现Server模型里是不会粘包的，如果需要测试可自行将代码模拟成粘包即可

lm88818

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叫我尹志平

谢谢开源 感谢你

duisir

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樱桃丸子

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萌萌哒的新手

很厉害，收下研究了

fjgh

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