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C语言中的位域(位段)在循环缓冲区的使用

gowuye 2024-04-25 04:42 10 浏览 0 评论

一、概念

所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域,并说明每个区域的位数。每个域有一个域名,允许在程序中按域名进行操作。这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。

有些数据在存储时,并不需要占用一个完整的字节, 而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时,只有0和1 两种状态, 用一位二进位即可。为了节省存储空间,并使处理简便。

C语言又提供了一种数据结构称为位域(位段)

二、定义

typedef union
{
	struct
	{
		unsigned  index   : 7 ;
	}bit;
	uint16_t max;
}index_128_t;

上述代码中,在联合体union中就定义拉一个位域bit,占用7个位,最大可以表示为2^7-1 = 127。这一特性可以很好的使用在循环缓冲区中,上述最大为127,则可以定义一个128字节的缓冲区,定义一个读指针,一个写指针。写指针一直向前加,加到127后自动重置为0,很是方便。同理读指针也是一样的。

三、循环缓冲区使用

循环缓冲区(也称为环形缓冲区)是固定大小的缓冲区,工作原理就像内存是连续的且可循环的一样。在生成和使用内存时,不需将原来的数据全部重新清理掉,只要调整read/write 指针即可。当添加数据时,writer指针前进。当使用数据时,read指针向前移动。当到达缓冲区的尾部时,指针又回到缓冲区的起始位置。

先定义一个位段,缓冲区的大小设定在2048字节。

typedef union
{
	struct
	{
		unsigned  index   : 11 ;
	}bit;
	uint16_t max;
}index_2048_t;

循环缓冲区数据结构定义:

typedef union
{
	struct
	{
		unsigned  index   : 11 ;
	}bit;
	uint16_t max;
}index_2048_t;

循环缓冲区相关的API定义:

void ring_buffer_2048_init(ring_buffer_2048_t * rb,unsigned char * buffer);

unsigned int ring_buffer_2048_write_char(ring_buffer_2048_t * rb,unsigned char data);

unsigned int ring_buffer_2048_write(ring_buffer_2048_t * rb ,unsigned char * data,uint16_t len);

unsigned int ring_buffer_2048_read(ring_buffer_2048_t *rb,unsigned char * rev,uint16_t revLen);

void ring_buffer_2048_clr(ring_buffer_2048_t *rb);

unsigned int ring_buffer_2048_len(ring_buffer_2048_t *rb);

unsigned char ring_buffer_2048_front(ring_buffer_2048_t * rb);

unsigned char ring_buffer_2048_rear(ring_buffer_2048_t * rb);

循环缓冲区相关代码截图:


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