C#環形緩衝區（隊列）完全實現_C#教程

公司項目中經常設計到串口通訊，TCP通訊，而且大多都是即時的大資料的傳輸，然後大家都知道協議通訊肯定涉及到什麼，封包、拆包、粘包、校正……什麼鬼的概念一大堆，說簡單點兒就是要一個高效率可複用的緩衝區。按照碼農的慣性思維就是去百度、Google搜尋看有沒有現成的東西可以直接拿來用，然而我並沒有找到，好吧不是很難的東西自己實現一個唄。開扯…… 

為什麼要用環形隊列？
環形隊列是在實際編程極為有用的資料結構,它有如下特點：
它是一個首尾相連的FIFO的資料結構，採用數組的線性空間,資料群組織簡單。能很快知道隊列是否滿為空白。能以很快速度的來存取資料。
因為有簡單高效的原因，甚至在硬體都實現了環形隊列。 

C#完全實現（可直接使用）
鄙人新手這份代碼肯定有不足之處，望大家指出交流，涉及到的多線程同步問題請調用者完成，不廢話直接上代碼。

 public class RingBufferManager{  public byte[] Buffer { get; set; } // 存放記憶體的數組  public int DataCount { get; set; } // 寫入資料大小  public int DataStart { get; set; } // 資料起始索引  public int DataEnd { get; set; }  // 資料結束索引  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("環形緩衝區異常，索引溢出");      if (DataStart + index < Buffer.Length)      {        return Buffer[DataStart + index];      }      else       {        return Buffer[(DataStart + index) - Buffer.Length];      }    }  }  public int GetDataCount() // 獲得當前寫入的位元組數  {    return DataCount;  }  public int GetReserveCount() // 獲得剩餘的位元組數  {    return Buffer.Length - DataCount;  }  public void Clear()  {    DataCount = 0;  }  public void Clear(int count) // 清空指定大小的資料  {    if (count >= DataCount) // 如果需要清理的資料大於現有資料大小，則全部清理    {      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)             // 可用空間夠使用    {      if (DataEnd + count < Buffer.Length)      // 資料沒到結尾      {        Array.Copy(buffer, offset, Buffer, DataEnd, count);        DataEnd += count;        DataCount += count;      }      else      // 資料結束索引超出結尾 迴圈到開始      {        System.Diagnostics.Debug.WriteLine("緩衝重新開始....");        Int32 overflowIndexLength = (DataEnd + count) - Buffer.Length;   // 超出索引長度        Int32 endPushIndexLength = count - overflowIndexLength;       // 填充在末尾的資料長度        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;                   // 結束索引        DataCount += overflowIndexLength;                  // 緩衝大小      }    }    else     {      // 緩衝溢出，不處理    }  }  public void ReadBuffer(byte[] targetBytes,Int32 offset, Int32 count)   {    if (count > DataCount) throw new Exception("環形緩衝區異常，讀取長度大於資料長度");    Int32 tempDataStart = DataStart;    if (DataStart + count < Buffer.Length)    {      Array.Copy(Buffer, DataStart, targetBytes, offset, count);    }    else     {      Int32 overflowIndexLength = (DataStart + count) - Buffer.Length;  // 超出索引長度      Int32 endPushIndexLength = count - overflowIndexLength;       // 填充在末尾的資料長度      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);  }}

調用執行個體
生產

 int len = sConn.Receive(receiveBuffer, 0, receiveBuffer.Length, SocketFlags.None, out se);if (len <= 0) throw new Exception("disconnect..");if (len > 0){  lock (LockReceiveBuffer)  {    while (len + receiveBufferManager.DataCount > MAX_BUFFER_LEN)    // 緩衝溢出處理    {      Monitor.Wait(LockReceiveBuffer,10000);    }    receiveBufferManager.WriteBuffer(receiveBuffer, 0, len);    Monitor.PulseAll(LockReceiveBuffer);  }} 

消費

 lock (LockReceiveBuffer){  freame_byte = new byte[frameLen];  receiveBufferManager.ReadBuffer(freame_byte, 0, frameLen);  receiveBufferManager.Clear(frameLen);｝ 

驗證 
TCP大資料連續測試一周沒出現問題記憶體問題。

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所協助，也希望大家多多支援雲棲社區。