循环队列(circular queue)

最新推荐文章于 2024-06-23 19:12:14 发布

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#数据结构 #buffer

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本文介绍了一种高效的数据结构——循环队列，并提供了一个C++实现的例子。通过使用循环队列，可以在单读单写场景中避免加锁操作，显著提高并发性能。文中还对比了Boost库中的circular buffer。

循环队列是非常有用的一个数据结构，在单读、单写入的情况下可以不必对共享的队列数据进行加锁，非常有利于提升并发的性能。下面是一个实例程序：

#include <vector>
#include <stdio.h>
template<typename T>
class CircularQueue {
public:
  CircularQueue(const size_t& size) : size_(size + 1), read_index_(0), write_index_(0) {
    data_.reserve(size_);
  }
  bool Push(const T& element) {
    size_t next_index = (write_index_ + 1) % size_;
    if (next_index == read_index_) {
      return false;
    } else {
      data_[write_index_] = element;
      write_index_ = next_index;
    }
  }
  bool Pop(T* element) {
    if (read_index_ == write_index_) {
      return false;
    } else {
      *element = data_[read_index_];
      read_index_ = (read_index_ + 1) % size_;

    }
  }
private:
  size_t read_index_;
  size_t write_index_;
  size_t size_;
  std::vector<T> data_;
};

int main(int argc, char** argv) {
  CircularQueue<int> circular_queue(100);
  int index = 0;
  while (circular_queue.Push(index)) {
    printf("%d\n", index);
    index++;
  }
  int value;
  while (circular_queue.Pop(&value)) {
    printf("--%d--\n", value);
  }
}

值得一提的是boost有circular buffer的实现
参考文献：
http://en.wikipedia.org/wiki/Circular_buffer#Record_last_operation
http://www.boost.org/doc/libs/1_39_0/libs/circular_buffer/doc/circular_buffer.html