当前位置: 首页 > news >正文

环形缓冲区(Ring Buffer):概念、功能、使用场景与实现

在这里插入图片描述

一、概念

环形缓冲区(Ring Buffer),又称循环缓冲区,是一种用于数据缓冲的数据结构。其核心思想是将缓冲区视为一个环形结构,当数据写入到缓冲区的末尾时,会自动回绕到缓冲区的开头继续写入,形成一个循环。同样,读取数据时也可以循环地从缓冲区中读取。

图示:

开始
写入数据
缓冲区满?
覆盖最旧数据
继续写入
写入索引+1
到达缓冲区末尾?
回绕到开头

二、功能

1. 数据缓冲

  • 平衡速度差异:环形缓冲区可以暂时存储数据,以平衡不同数据处理速度的组件之间的差异。例如,在数据采集和数据处理速度不匹配的情况下,环形缓冲区可以存储采集到的数据,等待处理程序来读取和处理。

2. 顺序存储和读取

  • 保证顺序:环形缓冲区保证数据按照写入的顺序被读取,适用于需要按顺序处理数据的场景。

3. 高效利用内存

  • 循环利用:由于其循环的特性,可以有效地利用有限的内存空间,避免了动态内存分配和释放的开销。

三、使用场景

1. 数据采集和处理系统

  • 传感器数据采集:采集程序可以不断地将数据写入环形缓冲区,而处理程序可以在合适的时候从缓冲区中读取数据进行处理。

2. 音频和视频处理

  • 流媒体处理:在音频和视频流的处理中,环形缓冲区可以用于存储和缓冲音频或视频数据,以确保流畅的播放和处理。

3. 网络通信

  • 数据包处理:在网络数据包的接收和处理中,环形缓冲区可以用来存储接收到的数据包,等待上层协议进行处理。

4. 多线程编程

  • 线程间通信:可以作为多个线程之间的数据交换缓冲区,例如一个生产者线程将数据写入环形缓冲区,一个消费者线程从缓冲区中读取数据。

四、用法与实现

以下是一个简单的C++实现示例,展示了环形缓冲区的基本操作:

#include <iostream>
#include <vector>class RingBuffer {
public:RingBuffer(int size) : buffer(size), writeIndex(0), readIndex(0), count(0) {}void write(int value) {if (count == buffer.size()) { // 缓存已满,旧数据即将被覆盖std::cout << "Buffer is full. Overwriting oldest value." << std::endl;readIndex = (readIndex + 1) % buffer.size();} else {count++;}buffer[writeIndex] = value;writeIndex = (writeIndex + 1) % buffer.size();}int read() {if (count == 0) { // 缓存为空std::cout << "Buffer is empty." << std::endl;return -1;}int value = buffer[readIndex];readIndex = (readIndex + 1) % buffer.size();count--;return value;}private:std::vector<int> buffer;int writeIndex;int readIndex;int count;
};int main() {RingBuffer rb(5);rb.write(1);rb.write(2);rb.write(3);rb.write(4);rb.write(5);rb.write(6); // 这里会覆盖最旧的数据std::cout << "Reading: " << rb.read() << std::endl;std::cout << "Reading: " << rb.read() << std::endl;std::cout << "Reading: " << rb.read() << std::endl;std::cout << "Reading: " << rb.read() << std::endl;std::cout << "Reading: " << rb.read() << std::endl;return 0;
}

运行结果:

Buffer is full. Overwriting oldest value.
Reading: 2
Reading: 3
Reading: 4
Reading: 5
Reading: 6

五、总结

环形缓冲区是一种高效的数据结构,适用于需要循环处理数据的场景。它不仅可以提高系统的性能,还能简化数据处理的逻辑。通过上述示例和讨论,希望读者能对环形缓冲区有更深入的理解,并在实际项目中灵活应用。

相关文章:

环形缓冲区(Ring Buffer):概念、功能、使用场景与实现

一、概念 环形缓冲区&#xff08;Ring Buffer&#xff09;&#xff0c;又称循环缓冲区&#xff0c;是一种用于数据缓冲的数据结构。其核心思想是将缓冲区视为一个环形结构&#xff0c;当数据写入到缓冲区的末尾时&#xff0c;会自动回绕到缓冲区的开头继续写入&#xff0c;形成…...

大连理工大学数据结构2003年硕士入学试题

大连理工大学2003年硕士入学试题 数据结构部分(共75分) 一、回答下列问题(20分) 1&#xff0e;循环队列用数组A[0&#xff0e;&#xff0e;m—1)存放其数据元素。设tail指向其实际的队尾&#xff0c;front指向其实际队首的前一个位置&#xff0c;则当前队列中的数据元素有多少个…...

Master EDI 项目需求分析

Master Electronics 通过其全球分销网络&#xff0c;支持多种采购需求&#xff0c;确保能够为客户提供可靠的元件供应链解决方案&#xff0c;同时为快速高效的与全球伙伴建立合作&#xff0c;Master 选择通过EDI来实现与交易伙伴间的数据传输。 EDI为交易伙伴之间建立了一个安…...

图海寻径——图相关算法的奇幻探索之旅

一、图的表示 1. 邻接矩阵 (Adjacency Matrix) #include <iostream> #include <vector> #include <queue> #include <limits>using namespace std;class GraphMatrix { private:int numVertices;vector<vector<int>> adjMatrix;const st…...

亚马逊云科技re:Invent:生成式AI与全球布局

作为全球云计算和人工智能领域一年一度的顶级盛宴&#xff0c;亚马逊云科技2024 re:Invent全球大会吸引了超过6万名现场观众以及40多万名线上参会者。而大会上生成式AI的相关话题和内容&#xff0c;也成为了所有观众关注的焦点。 大会期间&#xff0c;亚马逊云科技全球服务副总…...

Android 因为混淆文件配置,打release包提示running R8问题处理

一、报错信息 Missing classes detected while running R8. Please add the missing classes or apply additional keep rules that are generated in E:\workplace\xxxxxx\app\build\outputs\mapping\release\missing_rules.txt. Missing class org.mediakit.R$layout (refer…...

20241209给Ubuntu20.04系统的的交换分区增加为20GB的步骤

20241209给Ubuntu20.04系统的的交换分区增加为20GB的步骤 2024/12/9 21:10 缘起&#xff0c;编译中科创达的高通CM6125模块的Android10的时候&#xff0c;老报错。 编译环境可以编译荣品的RK3566的Android13/Buildroot。 以前荣品的RK3566的Android13的编译环境是可以编译通CM6…...

Centos7环境下nifi单机部署

Centos7环境下nifi单机部署 前言一、安装Nifi1.1 下载并解压1.2 修改配置文件 二、启动Nifi程序三、Nifi的简单使用3.1 文件移动3.2 本地文件传到HDFS 参考博客 前言 本以为在服务器上部署nifi很简单&#xff0c;跟着教程走就好&#xff0c;但是并没有成功&#xff0c;可能是因…...

如何通过轻易云实现金蝶云星空与旺店通数据集成

案例分享&#xff1a;柏为金蝶退料申请退料开单08.03 在企业的供应链管理中&#xff0c;数据的准确性和实时性至关重要。本文将重点介绍如何通过轻易云数据集成平台&#xff0c;将金蝶云星空的数据高效集成到旺店通旗舰奇门系统中&#xff0c;以实现柏为金蝶退料申请退料开单0…...

OSG开发笔记(三十七):OSG基于windows平台msvc2017x64编译器官方稳定版本OSG3.4.1搭建环境并移植Demo

​若该文为原创文章&#xff0c;未经允许不得转载 本文章博客地址&#xff1a;https://blog.csdn.net/qq21497936/article/details/144258047 各位读者&#xff0c;知识无穷而人力有穷&#xff0c;要么改需求&#xff0c;要么找专业人士&#xff0c;要么自己研究 长沙红胖子Qt…...

2024最新小猫咪PHP加密系统源码V1.4_本地API接口_带后台

2024最新小猫咪PHP加密系统源码V1.4_本地API接口_带后台 小猫咪PHP加密系统历时半年&#xff0c;它再一次迎来更新&#xff0c;更新加密算法&#xff08;这应该是最后一次更新加密算法了&#xff0c;以后主要更新都在框架功能上面了&#xff09;&#xff0c;适配php56-php74&a…...

K8S OOM killer机制

当kubelet没来得及触发pod驱逐&#xff0c;使得节点内存耗尽时&#xff0c;将触发节点上的OOM killer机制&#xff1b; Linux上有个机制叫OOM killer&#xff08;Out Of Memory killer&#xff09;&#xff0c;这个机制会在系统内存耗尽的情况下发挥作用&#xff0c;即根据一定…...

什么是绩效文化?

绩效文化是一种组织文化&#xff0c;它将绩效视为核心价值观&#xff0c;贯穿于组织的各个层面和活动之中。 一、绩效文化的内涵 目标导向 绩效文化强调组织成员都朝着共同的目标努力。这个目标通常是明确、可衡量的&#xff0c;如企业的年度利润目标、市场份额增长目标等。例…...

【人工智能-CV领域】对抗生成网络(GAN)与扩散模型全面解析与深度融合:实现AI生成能力的新突破

文章目录 了解更多AI内容生成模型概述对抗生成网络&#xff08;GAN&#xff09;的深度解析GAN的基本原理GAN的损失函数GAN的优势与挑战 扩散模型&#xff08;Diffusion Model&#xff09;的深入探讨扩散模型的基本原理扩散模型的损失函数扩散模型的优势与挑战 GAN与扩散模型的全…...

IT系统运维监控指标体系-持续完善中

分类指标名称定义说明指标类型采集频率统计数据频率计量单位数据精度应用注册用户数统计当前注册用户总数量统计类1分钟分钟、小时、日个整数应用在线用户数统计当前在线用户总数量统计类1分钟分钟、小时、日个整数应用日登录人数统计当日登录用户总数量统计类1分钟分钟、小时、…...

RPC设计--TcpAcceptor

TcpAcceptor 其功能较为简单&#xff0c;把套接字通信的一整套流程封装起来。在构造函数中就创建好连接套接字、设置好端口复用&#xff0c;等待accept&#xff0c;即自己封装socket 、 bind等函数调用 传入本地要监听的地址和端口&#xff0c;完成上述流程。 可提供getList…...

《Python数据分析:活用pandas库》学习笔记Day1:Panda DataFrame基础知识

Python数据分析&#xff1a;活用pandas库 Python强大易用&#xff0c;是数据处理和数据分析利器&#xff0c;而众多库的加持令其如虎添翼。Pandas就是其中一个非常流行的开源库&#xff0c;它可以确保数据的准确性&#xff0c;将数据可视化&#xff0c;还可以高效地操作大型数…...

【Go 基础】并发相关

并发相关 CAS CAS算法&#xff08;Compare And Swap&#xff09;&#xff0c;是原⼦操作的⼀种,&#xff0c;CAS 算法是⼀种有名的⽆锁算法。⽆锁编程&#xff0c;即不使⽤锁的情况下实现多线程之间的变量同步。可⽤于在多线程编程中实现不被打断的数据交换操作&#xff0c;从…...

数据质量规则(Data Quality Rules)

数据质量规则&#xff08;Data Quality Rules&#xff09;是指用来确保数据的准确性、完整性、一致性和可用性的标准或逻辑规则。这些规则通常在数据集成、数据存储和数据分析过程中执行&#xff0c;以保证数据符合预期的业务需求或技术规范。 以下是数据质量规则的分类及其内…...

stm32延时

1. void delay_config(void) {SysTick->CTRL | SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk; //时钟源为系统时钟168MHzSysTick->LOAD 167; //重载值为168-1&#xff0c;每1us溢出一次 }void delay_ms(u32 nTime) {nTime * 1000;SysTick->CTRL | SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //…...

业务系统对接大模型的基础方案:架构设计与关键步骤

业务系统对接大模型&#xff1a;架构设计与关键步骤 在当今数字化转型的浪潮中&#xff0c;大语言模型&#xff08;LLM&#xff09;已成为企业提升业务效率和创新能力的关键技术之一。将大模型集成到业务系统中&#xff0c;不仅可以优化用户体验&#xff0c;还能为业务决策提供…...

rknn优化教程(二)

文章目录 1. 前述2. 三方库的封装2.1 xrepo中的库2.2 xrepo之外的库2.2.1 opencv2.2.2 rknnrt2.2.3 spdlog 3. rknn_engine库 1. 前述 OK&#xff0c;开始写第二篇的内容了。这篇博客主要能写一下&#xff1a; 如何给一些三方库按照xmake方式进行封装&#xff0c;供调用如何按…...

智慧工地云平台源码,基于微服务架构+Java+Spring Cloud +UniApp +MySql

智慧工地管理云平台系统&#xff0c;智慧工地全套源码&#xff0c;java版智慧工地源码&#xff0c;支持PC端、大屏端、移动端。 智慧工地聚焦建筑行业的市场需求&#xff0c;提供“平台网络终端”的整体解决方案&#xff0c;提供劳务管理、视频管理、智能监测、绿色施工、安全管…...

五年级数学知识边界总结思考-下册

目录 一、背景二、过程1.观察物体小学五年级下册“观察物体”知识点详解&#xff1a;由来、作用与意义**一、知识点核心内容****二、知识点的由来&#xff1a;从生活实践到数学抽象****三、知识的作用&#xff1a;解决实际问题的工具****四、学习的意义&#xff1a;培养核心素养…...

如何为服务器生成TLS证书

TLS&#xff08;Transport Layer Security&#xff09;证书是确保网络通信安全的重要手段&#xff0c;它通过加密技术保护传输的数据不被窃听和篡改。在服务器上配置TLS证书&#xff0c;可以使用户通过HTTPS协议安全地访问您的网站。本文将详细介绍如何在服务器上生成一个TLS证…...

C++ 求圆面积的程序(Program to find area of a circle)

给定半径r&#xff0c;求圆的面积。圆的面积应精确到小数点后5位。 例子&#xff1a; 输入&#xff1a;r 5 输出&#xff1a;78.53982 解释&#xff1a;由于面积 PI * r * r 3.14159265358979323846 * 5 * 5 78.53982&#xff0c;因为我们只保留小数点后 5 位数字。 输…...

Springboot社区养老保险系统小程序

一、前言 随着我国经济迅速发展&#xff0c;人们对手机的需求越来越大&#xff0c;各种手机软件也都在被广泛应用&#xff0c;但是对于手机进行数据信息管理&#xff0c;对于手机的各种软件也是备受用户的喜爱&#xff0c;社区养老保险系统小程序被用户普遍使用&#xff0c;为方…...

Netty从入门到进阶(二)

二、Netty入门 1. 概述 1.1 Netty是什么 Netty is an asynchronous event-driven network application framework for rapid development of maintainable high performance protocol servers & clients. Netty是一个异步的、基于事件驱动的网络应用框架&#xff0c;用于…...

【Linux系统】Linux环境变量:系统配置的隐形指挥官

。# Linux系列 文章目录 前言一、环境变量的概念二、常见的环境变量三、环境变量特点及其相关指令3.1 环境变量的全局性3.2、环境变量的生命周期 四、环境变量的组织方式五、C语言对环境变量的操作5.1 设置环境变量&#xff1a;setenv5.2 删除环境变量:unsetenv5.3 遍历所有环境…...

论文阅读:Matting by Generation

今天介绍一篇关于 matting 抠图的文章&#xff0c;抠图也算是计算机视觉里面非常经典的一个任务了。从早期的经典算法到如今的深度学习算法&#xff0c;已经有很多的工作和这个任务相关。这两年 diffusion 模型很火&#xff0c;大家又开始用 diffusion 模型做各种 CV 任务了&am…...