打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
C#环形缓冲区(队列)完全实现


来源:番茄炒西红柿

链接:cnblogs.com/fanqie-liuxiao/p/5712094.html


公司项目中经常设计到串口通信,TCP通信,而且大多都是实时的大数据的传输,然后大家都知道协议通讯肯定涉及到什么,封包、拆包、粘包、校验……什么鬼的概念一大堆,说简单点儿就是要一个高效率可复用的缓存区。按照码农的惯性思维就是去百度、谷歌搜索看有没有现成的东西可以直接拿来用,然而我并没有找到,好吧不是很难的东西自己实现一个。


为什么要用环形队列?


环形队列是在实际编程极为有用的数据结构,它有如下特点:


它是一个首尾相连的FIFO的数据结构,采用数组的线性空间,数据组织简单。能很快知道队列是否满为空。能以很快速度的来存取数据。


因为有简单高效的原因,甚至在硬件都实现了环形队列。


C#完全实现(可直接使用)


鄙人新手这份代码肯定有不足之处,望大家指出交流,涉及到的多线程同步问题请调用者完成,不废话直接上代码。


public class RingBufferManager

{

    public byte[] Buffer { get; set; } // 存放内存的数组

    public int DataCount { get; set; } // 写入数据大小

    public int DataStart { get; set; } // 数据起始索引

    public int DataEnd { get; set; }   // 数据结束索引

    public RingBufferManager(int bufferSize)

    {

        DataCount = 0; DataStart = 0; DataEnd = 0;

        Buffer = new byte[bufferSize];

    }

    public byte this[int index]

    {

        get

        {

            if (index >= DataCount) throw new Exception('环形缓冲区异常,索引溢出');

            if (DataStart + index <>

            {

                return Buffer[DataStart + index];

            }

            else 

            {

                return Buffer[(DataStart + index) - Buffer.Length];

            }

        }

    }

    public int GetDataCount() // 获得当前写入的字节数

    {

        return DataCount;

    }

    public int GetReserveCount() // 获得剩余的字节数

    {

        return Buffer.Length - DataCount;

    }

    public void Clear()

    {

        DataCount = 0;

    }

    public void Clear(int count) // 清空指定大小的数据

    {

        if (count >= DataCount) // 如果需要清理的数据大于现有数据大小,则全部清理

        {

            DataCount = 0;

            DataStart = 0;

            DataEnd = 0;

        }

        else

        {

            if (DataStart + count >= Buffer.Length)

            {

                DataStart = (DataStart + count) - Buffer.Length;

            }

            else 

            {

                DataStart += count;

            }

            DataCount -= count;

        }

    }

    public void WriteBuffer(byte[] buffer, int offset, int count)

    {

        Int32 reserveCount = Buffer.Length - DataCount;

        if (reserveCount >= count)                          // 可用空间够使用

        {

            if (DataEnd + count < buffer.length)=""  =""  =""  =""  =""  =""  //="">

            {

                Array.Copy(buffer, offset, Buffer, DataEnd, count);

                DataEnd += count;

                DataCount += count;

            }

            else           //  数据结束索引超出结尾 循环到开始

            {

                System.Diagnostics.Debug.WriteLine('缓存重新开始....');

                Int32 overflowIndexLength = (DataEnd + count) - Buffer.Length;      // 超出索引长度

                Int32 endPushIndexLength = count - overflowIndexLength;             // 填充在末尾的数据长度

                Array.Copy(buffer, offset, Buffer, DataEnd, endPushIndexLength);

                DataEnd = 0;

                offset += endPushIndexLength;

                DataCount += endPushIndexLength;

                if (overflowIndexLength != 0)

                {

                    Array.Copy(buffer, offset, Buffer, DataEnd, overflowIndexLength);

                }

                DataEnd += overflowIndexLength;                                     // 结束索引

                DataCount += overflowIndexLength;                                   // 缓存大小

            }

        }

        else 

        {

            // 缓存溢出,不处理

        }

    }

    public void ReadBuffer(byte[] targetBytes,Int32 offset, Int32 count) 

    {

        if (count > DataCount) throw new Exception('环形缓冲区异常,读取长度大于数据长度');

        Int32 tempDataStart = DataStart;

        if (DataStart + count <>

        {

            Array.Copy(Buffer, DataStart, targetBytes, offset, count);

        }

        else 

        {

            Int32 overflowIndexLength = (DataStart + count) - Buffer.Length;    // 超出索引长度

            Int32 endPushIndexLength = count - overflowIndexLength;             // 填充在末尾的数据长度

            Array.Copy(Buffer, DataStart, targetBytes, offset, endPushIndexLength);

            offset += endPushIndexLength;

            if (overflowIndexLength != 0)

            {

                Array.Copy(Buffer, 0, targetBytes, offset, overflowIndexLength);

            }

        }

    }

    public void WriteBuffer(byte[] buffer)

    {

        WriteBuffer(buffer, 0, buffer.Length);

    }

}

    

调用实例

生产


int len = sConn.Receive(receiveBuffer, 0, receiveBuffer.Length, SocketFlags.None, out se);

if (len <= 0)="" throw="" new="">

if (len > 0)

{

    lock (LockReceiveBuffer)

    {

        while (len + receiveBufferManager.DataCount > MAX_BUFFER_LEN)       // 缓存溢出处理

        {

            Monitor.Wait(LockReceiveBuffer,10000);

        }

        receiveBufferManager.WriteBuffer(receiveBuffer, 0, len);

        Monitor.PulseAll(LockReceiveBuffer);

    }

}


消费


lock (LockReceiveBuffer)

{

    freame_byte = new byte[frameLen];

    receiveBufferManager.ReadBuffer(freame_byte, 0, frameLen);

    receiveBufferManager.Clear(frameLen);


验证


TCP大数据连续测试一周没出现问题内存问题。


本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
EXCEL不同的单元格格式太多解决方案
TcpClient接收数据不全
C# 串口操作系列(1)
C# 串口操作系列(3)
java中输入输出总结-it群
利用JAVA API函数实现数据的压缩与解压缩(2)
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服