1. 環形緩衝區的特性 
1、先進新出 
2、當緩衝區被使用完，且又有新的資料需要儲存時，丟掉歷史最久的資料，儲存最新資料 
現實中的儲存介質都是線性的，因此我們需要做一下處理，才能在功能上實現環形緩衝區 

演算法說明： 
1、pHead和pTail分別是連續儲存介質的首地址和尾地址 
2、pTail - pHead 的值是環形緩衝區的總長度 
3、pValid 是使用區域的起始指標，取資料時的起點，當取資料時pValid要發生偏移 
4、pValidTail 是使用區域的的結尾指標，存資料時的起點，當存資料時，pValidTail要發生偏移 
5、現有長度為addLen位元組要存入,當pValidTail + addLen > pTail 時（超出了緩衝區，這時就要繞到開頭pHead） 
int len1 = pTail - pValidTail; 
int len2 = addLen - len1; 
pValidTail = pHead + len2;//新的使用區的尾指標 
6、判斷總長度是否變更，即是否有資料覆蓋pValid所指向的區域，如果有，要偏移pValid

下面是已驗證的程式碼 

ringBuffer.h

#ifndef RINGBUFFER_H_
#define RINGBUFFER_H_
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u32;

void initRingbuffer(void);
int wirteRingbuffer(u8* buffer,u32 len);
int readRingbuffer(u8* buffer,u32 len);
u32 getRingbufferValidLen(void);
void releaseRingbuffer(void);

#endif /* RINGBUFFER_H_ */
 

ringBuffer.c：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include "ringBuffer.h"
#define BUFFER_SIZE  16   //緩衝區的長度,可以修改

static u32 validLen;//已使用的資料長度
static u8* pHead = NULL;//環形儲存區的首地址
static u8* pTail = NULL;//環形儲存區的結尾地址
static u8* pValid = NULL;//已使用的緩衝區的首地址
static u8* pValidTail = NULL;//已使用的緩衝區的尾地址

/*
 * 初始化環形緩衝區
 * 環形緩衝區這裡可以是malloc申請的記憶體,也可以是Flash儲存介質
 * */
void initRingbuffer(void)
{
    if(pHead == NULL)
    {
        pHead = (u8*) malloc(BUFFER_SIZE);
    }
    pValid = pValidTail = pHead;
    pTail = pHead + BUFFER_SIZE;
    validLen = 0;
}

/*
 * function:向緩衝區中寫入資料
 * param:@buffer 寫入的資料指標
 *       @addLen 寫入的資料長度
 * return:-1:寫入長度過大
 *        -2:緩衝區沒有初始化
 * */
int wirteRingbuffer(u8* buffer,u32 addLen)
{
    if(addLen > BUFFER_SIZE) return -2;
    if(pHead==NULL) return -1;
    assert(buffer);

    //將要存入的資料copy到pValidTail處
    if(pValidTail + addLen > pTail)//需要分成兩段copy
    {
        int len1 = pTail - pValidTail;
        int len2 = addLen - len1;
        memcpy( pValidTail, buffer, len1);
        memcpy( pHead, buffer + len1, len2);
        pValidTail = pHead + len2;//新的有效資料區結尾指標
    }else
    {
        memcpy( pValidTail, buffer, addLen);
        pValidTail += addLen;//新的有效資料區結尾指標
    }

    //需重新計算已使用區的起始位置
    if(validLen + addLen > BUFFER_SIZE)
    {
        int moveLen = validLen + addLen - BUFFER_SIZE;//有效指標將要移動的長度
        if(pValid + moveLen > pTail)//需要分成兩段計算
        {
            int len1 = pTail - pValid;
            int len2 = moveLen - len1;
            pValid = pHead + len2;
        }else
        {
            pValid = pValid + moveLen;
        }
        validLen = BUFFER_SIZE;
    }else
    {
        validLen += addLen;
    }

    return 0;
}

/*
 * function:從緩衝區內取出資料
 * param   :@buffer:接受讀取資料的buffer
 *          @len:將要讀取的資料的長度
 * return  :-1:沒有初始化
 *          >0:實際讀取的長度
 * */
int readRingbuffer(u8* buffer,u32 len)
{
    if(pHead==NULL) return -1;

    assert(buffer);

    if(validLen ==0) return 0;

    if( len > validLen) len = validLen;

    if(pValid + len > pTail)//需要分成兩段copy
    {
        int len1 = pTail - pValid;
        int len2 = len - len1;
        memcpy( buffer, pValid, len1);//第一段
        memcpy( buffer+len1, pHead, len2);//第二段，繞到整個儲存區的開頭
        pValid = pHead + len2;//更新已使用緩衝區的起始
    }else
    {
        memcpy( buffer, pValid, len);
        pValid = pValid +len;//更新已使用緩衝區的起始
    }
    validLen -= len;//更新已使用緩衝區的長度

    return len;
}

/*
 * function:獲取已使用緩衝區的長度
 * return  :已使用的buffer長度
 * */
u32 getRingbufferValidLen(void)
{
    return validLen;
}

/*
 * function:釋放環形緩衝區
 * */
void releaseRingbuffer(void)
{
    if(pHead!=NULL) free(pHead);
    pHead = NULL;
}
 

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作者：最好的濤 
來源：CSDN 
原文：https://blog.csdn.net/maowentao0416/article/details/81984269 
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