Boost::circular_buffer——循环缓冲区

一、概述

Boost.Circular_buffer维护了一块连续内存块作为缓存区，当缓存区内的数据存满时，继续存入数据就覆盖掉旧的数据。
它是一个与STL兼容的容器，类似于 std::list或std::deque,并且支持随机存取。circular_buffer 被特别设计为提供固定容量的存储大小。当其容量被用完时，新插入的元素会覆盖缓冲区头部或尾部(取决于使用何种插入操作)的元素。逻辑存储结构如图

二、代码

头文件

#include <boost/circular_buffer.hpp>

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示例

#include <boost/circular_buffer.hpp>
#include <numeric>
#include <assert.h>

int main(int /*argc*/, char* /*argv*/[])
{
    // 创建一个容量为3的循环缓冲区
    boost::circular_buffer<int> cb(3);

    // 插入一些元素到循环缓冲区
    cb.push_back(1);
    cb.push_back(2);

    // 断言
    assert(cb[0] == 1);
    assert(cb[1] == 2);
    assert(!cb.full());
    assert(cb.size() == 2);
    assert(cb.capacity() == 3);

    // 再插入其它元素
    cb.push_back(3);
    cb.push_back(4);

    // 求和
    int sum = std::accumulate(cb.begin(), cb.end(), 0);

    // 断言
    assert(cb[0] == 2);
    assert(cb[1] == 3);
    assert(cb[2] == 4);
    assert(*cb.begin() == 2);
    assert(cb.front() == 2);
    assert(cb.back() == 4);
    assert(sum == 9);
    assert(cb.full());
    assert(cb.size() == 3);
    assert(cb.capacity() == 3);

    return 0;
}

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三、分析过程

从使用上看，它和普通的STL容器没什么两样。circular_buffer在执行本例代码过程状态如下：

// 创建一个容量为3的循环缓冲区
boost::circular_buffer cb(3);

这时里面是没有数据的:
cb.size() == 0;
cb.capacity()==3;
cb.empty()==true;
cb.full()==false;

// 插入一些元素到循环缓冲区
cb.push_back(1);
cb.size() == 1;
cb.capacity()==3;
cb.empty()==false;
cb.full()==false;

cb.push_back(2);
cb.size() == 2;
cb.capacity()==3;
cb.empty()==false;
cb.full()==false;

// 再插入其它元素
cb.push_back(3);
cb.size() == 3;
cb.capacity()==3;
cb.empty()==false;
cb.full()==true;

cb.push_back(4);
cb.size() == 3;
cb.capacity()==3;
cb.empty()==false;
cb.full()==true;
因为已到容量上限，所以数据4覆盖了旧数据1，并且begin()和end()都向前移一格。所以这时：
cb[0]==2;
cb[1]==3;
cb[2]==4;

我们也可以把它设想为一个定长的队列，当在队列满的情况下再向队尾放入数据时，就把队首“挤”出队列，反之亦然。

四、特有方法

方法	说明	示例
void rotate(const_iterator new_begin);	旋转 circular_buffer 中的元素。 在上例的最后(这时数据是:2,3,4)写：cb.rotate(cb.begin()+1);执行后内部数据是：3,4,2
size_type reserve() const;	取得可以插入到 circular_buffer 中而不覆写任何已存元素的最大元素数量。 返回结果==capacity() - size() ;
void set_capacity(capacity_type new_capacity);	修改 circular_buffer 的容量。 把上例中原3个空间改成5个:cb.set_capacity(5);

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【转自：Boost学习之循环缓冲区--circular_buffer_C/C++_C++ Prog...】