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環形緩衝區:環形緩衝佇列學習

專案中需要執行緒之間共享一個緩衝FIFO佇列,一個執行緒往佇列中添資料,另一個執行緒取資料(經典的生產者-消費者問題)。開始考慮用STL的vector容器, 但不需要隨機訪問,頻繁的刪除最前的元素引起記憶體移動,降低了效率。使用LinkList做佇列的話,也需要頻繁分配和釋放結點記憶體。於是自己實現一個有限大小的FIFO佇列,直接採用陣列進行環形讀取。

佇列的讀寫需要在外部程序執行緒同步(另外寫了一個RWGuard類, 見另一文)

到專案的針對性簡單性,實現了一個簡單的環形緩衝佇列,比STL的vector簡單

PS: 第一次使用模板,原來類模板的定義要放在.h 檔案中, 不然會出現連線錯誤。

template <class _Type>
class CShareQueue 
{
public:
CShareQueue();
CShareQueue(unsigned int bufsize);
virtual ~CShareQueue();

_Type pop_front();
bool push_back( _Type item);
//返回容量
unsigned int capacity() { //warning:需要外部資料一致性
return m_capacity;
}
//返回當前個數
unsigned int size() { //warning:需要外部資料一致性
return m_size;
}
//是否滿//warning: 需要外部控制資料一致性
bool IsFull() {
return (m_size >= m_capacity);
}

bool IsEmpty() {
return (m_size == 0);
}


protected:
UINT m_head;
UINT m_tail;
UINT m_size;
UINT m_capacity;
_Type *pBuf;


};

template <class _Type>
CShareQueue<_Type>::CShareQueue() : m_head(0), m_tail(0), m_size(0)
{
pBuf = new _Type[512];//預設512
m_capacity = 512;
}

template <class _Type>
CShareQueue<_Type>::CShareQueue(unsigned int bufsize) : m_head(0), m_tail(0)
{
if( bufsize > 512 || bufsize < 1)
{
pBuf = new _Type[512];
m_capacity = 512;
}
else
{
pBuf = new _Type[bufsize];
m_capacity = bufsize;
}
}

template <class _Type>
CShareQueue<_Type>::~CShareQueue()
{
delete[] pBuf;
pBuf = NULL;
m_head = m_tail = m_size = m_capacity = 0;
}

//前面彈出一個元素
template <class _Type>
_Type CShareQueue<_Type>::pop_front()
{
if( IsEmpty() )
{
return NULL;
}
_Type itemtmp;
itemtmp = pBuf[m_head];
m_head = (m_head + 1) % m_capacity;
--m_size;
return itemtmp;

}

//從尾部加入佇列
template <class _Type>
bool CShareQueue<_Type>::push_back( _Type item)
{
if ( IsFull() )
{
return FALSE;
}
pBuf[m_tail] = item;
m_tail = (m_tail + 1) % m_capacity;
++m_size;
return TRUE;
}


#endif // !defined(_DALY_CSHAREQUEUE_H_)