看到一篇寫的非常詳細的帖子，為防止樓主刪帖后找不到，果斷轉載過來
RingBuffer源代碼分析 出處： http://bbs.ickey.cn/community/forum.php?mod=viewthread&tid=43202
(出處: ICKEY BBS)
大家都知道，環形緩沖區是比較常用的數據結構，正好機智雲“微信寵物屋源代碼v2.3”中也用到了。
下面給大家分析一下。
首先是數據結構：
“RingBuffer.h”
注意是head指向了讀區域，tail指向了寫區域！
注意是head指向了讀區域，tail指向了寫區域！
注意是head指向了讀區域，tail指向了寫區域！
typedef struct {
size_t rb_capacity; //緩沖區容量
char *rb_head; //用於讀出的指針
char *rb_tail; //用於寫入的指針
char rb_buff[256]; //緩沖區實體
}RingBuffer;
下面分析他的幾個函數：
“RingBuffer.c”
//用來比較最小值的宏 #define min(a, b) (a)<(b)?(a)
b)
//新建RingBuffer，給成員賦值
//MAX_RINGBUFFER_LEN 這個宏，被定義為"P0數據最大長度"的2倍
//head/tail 兩個指針，都指向緩沖區實體（數組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;
};
獲得緩沖區總容量Capacity：
size_t rb_capacity(RingBuffer *rb)
{
return rb->rb_capacity;
}
獲得緩沖區可讀區域，返回可讀區域大小：
三種情況：
1、head與tail都指向同一個地方時，可讀區域大小為0【這種情況只會在緩沖區還未使用時出現，
開始使用之后，不會出現head/tail重合的現象，即tail永遠不會等於head，否則head指向的數據還未讀走就被覆蓋了！】
2、head < tail ，說明tail沒有寫到緩沖區末尾，從緩沖區開頭重新開始。可讀的區域自然為(tail - head)
3、head > tail ，說明tail已經從緩沖區末尾寫完，並從開頭處重新准備寫了。
插入圖片給大家看看：
rb_buff是數組名，因此可以作為緩沖實體首地址的指針。
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);
}
獲得可寫區域大小，就可以用總容量 減去 可讀區域大小來計算了：
size_t rb_can_write(RingBuffer *rb)
{
return rb_capacity(rb) - rb_can_read(rb);
}
讀數據，從head指向的地址開始，讀到data指向的地址處，讀count個數據。返回讀的個數
三種情況：
1、head < tail ，此時要從count 和"可讀區域大小"中選一個較小的值，作為讀操作的次數。避免了count 大於“可讀區域”的錯誤。
2、head > tail 且 count 的個數 小於“從head到緩沖區末尾的數據個數”圖中藍色。直接復制內存，再修改head 指針即可。
3、head > tail 且 count 的個數 大於“從head到緩沖區末尾的數據個數”。
此時，先把從head到緩沖區末尾的值藍色復制到data處，再把剩余的綠色復制過去。注意兩個值：copy_sz 和*(data + copy_sz)如圖
這種情況下，問題來了，要是綠色的區域超過了tail 怎么辦？:）
所以，應該加了一個判斷，這個在寫操作中做了，但這里沒做。即要讀的個數count 要小於可讀區域的大小。
不然會出現head > tail 但head 指向的數據以及head 后邊的數據又不是有效數據，這個問題。
代碼：
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;
}
}
}
寫數據，把數據從data指向的地址，寫到tail 指向的地址，寫count個。返回寫的個數。
這里進來直接判斷，要寫入的內容大小 要小於可寫區域大小，防止造成數據覆蓋。寫入合法。
下面寫入分了三種情況：
1、2 需要計算tail_avail_sz，這個值為tail 到緩沖區末尾的數據區域大小。
1、head < tail ，count < tail_avail_sz 。直接復制內容。假如tail 到了緩沖區末尾，讓tail 回到緩沖區首地址。
2、head < tail ，count > tail_avail_sz 。先寫入 tail_avail_sz 個數據，tail 回到緩沖區首地址，再寫入剩余的部分。
3、head > tail ，這種情況最簡單，由於已經做了寫入合法判斷，所以直接復制內容，修改tail 即可。
代碼：
size_t rb_write(RingBuffer *rb, const void *data, size_t count)
{
if (count >= rb_can_write(rb))
return -1;
if (rb->rb_head <= rb->rb_tail)
{
int tail_avail_sz = rb_capacity(rb) - (rb->rb_tail - rb->rb_buff);
if (count <= tail_avail_sz)
{
memcpy(rb->rb_tail, data, count);
rb->rb_tail += count;
if (rb->rb_tail == rb->rb_buff+rb_capacity(rb))
rb->rb_tail = rb->rb_buff;
return count;
}
else
{
memcpy(rb->rb_tail, data, tail_avail_sz);
rb->rb_tail = rb->rb_buff;
return tail_avail_sz + rb_write(rb, (char*)data+tail_avail_sz, count-tail_avail_sz);
}
}
else
{
memcpy(rb->rb_tail, data, count);
rb->rb_tail += count;
return count;
}
}
對於源程序中的，指針不為NULL判斷，其實是必須要加上的，不知道為什么，我下載的代碼，這些部分都被注釋掉了。