环形队列缓冲区实际运用记录

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#算法

于 2023-08-01 16:54:41 首次发布

本文介绍了在GD32开发中如何使用环形缓冲区解决CAN数据接收问题，包括CQueue数据结构的定义、内存分配、队列操作（空、满判断及入队出队）以及动态内存管理的优化。

最近在GD32中遇到CAN数据接受的问题，为了防止数据丢失采用了环形缓冲区的结构来做数据缓冲
在这里插入图片描述
环形缓冲区最重要的两点
1 判断队满，队空
2 对缓冲区进行内存分配
对缓冲区进行的内存分配首先涉及代码如下：

typedef struct CircularQueue
{
   
   
	can_receive_message_struct* arry;
	int front;
	int tail;
	int size;//可存放元素的大小，实际分配要多分配一个空间
}CQueue,* CQueueP;


int CQueueInit(CQueue** cq, int k)
{
   
   

	*cq = (CQueue*)malloc(sizeof(CQueue));
	if (*cq == 0) return 0;;
	(*cq)->arry = (can_receive_message_struct*)malloc(sizeof(can_receive_message_struct) * (k + 1));
	if ((*cq)->arry == 0) return 0;
	(*cq)->front = (*cq)->tail = 0;
	(*cq)->size = k;
	return 1;
}

//如何使用如下：
CQueueP M_CanQueue;
CQueueInit(&M_CanQueue, 5);//初始化can接受环形队列

这里其实是定义一个M_CanQueue，它是一个CQueue类型的指针，开始并不会分配内存
只有在执行到CQueueInit（）中的cq = (CQueue)malloc(sizeof(CQueue));时才会被分配内存。
然后是对实际存储空间arry分配内存，arry可根据实际选用的数据结构定义。注意的是int CQueueInit(CQueue** cq, int k)第一个参数必须是一个二维指针，不然对arry分配的内存传递不出来，或者还有其它两种方式在我另一篇博客

然后贴上完整代码。可直接使用

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
typedef unsigned           int uint32_t;
typedef unsigned          char uint8_t;
/* CAN receive message structure */
typedef struct {
   
   
	uint32_t rx_sfid;                                                   /*!< standard format frame identifier */
	uint32_t rx_efid;                                                   /*!< extended format frame identifier */
	uint8_t rx_ff;                                                      /*!< format of frame, standard or extended format */
	uint8_t rx_ft;                                                      /*!< type of frame, data or remote */
	uint8_t rx_dlen;                                                    /*!< data length */
	uint8_t rx_data[8];                                                 /*!< receive data */
	uint8_t rx_fi;                                                      /*!< filtering index */
} can_receive_message_struct;

typedef struct CircularQueue
{
   
   
	can_receive_message_struct* arry;
	int front;
	int tail;
	int size;//可存放元素的大小，实际分配要多分配一个空间
}CQueue,* CQueueP;

int CQueueInit(CQueue** cq, int k)
{
   
   

	*cq = (CQueue*)malloc(sizeof(CQueue));
	if (*cq == 0) return 0;;
	(*cq)->arry = (can_receive_message_struct*)malloc(sizeof(can_receive_message_struct) * (k + 1));
	if ((*cq)->arry == 0) return 0;
	(*cq)->front = (*cq)->tail = 0;
	(*cq)->size = k;
	return 1;
}
//判断环形队列是否为空 
int CQueueIsEmpty(CQueue* cq)
{
   
   
	if (cq == 0) return 0;
	return cq->front == cq->tail;
}
//判断环形队列是否为满
int CQueueIsFull(CQueue* cq)
{
   
   
	if (cq == 0) return 0;
	return (cq->tail + 1) % (cq->size + 1) == cq->front;
}
//入队
int CQueuePush(CQueue* cq, can_receive_message_struct x)
{
   
   </