C语言下使用ringbuffer实现任意数据类型的FIFO
2015-02-02 14:47
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头文件
程序主体
测试代码
运行结果
#ifndef __FIFO_H_
#define __FIFO_H_
#pragma pack(4)
typedef struct FIFO_Type_STRU
{
unsigned int Depth; // Fifo深度
volatile unsigned int Head; // Head为起始元素
volatile unsigned int Tail; // Tail-1为最后一个元素
volatile unsigned int Counter; // 元素个数
unsigned int ElementBytes; // 每个元素的字节数element
void *Buff; // 缓存区
}FIFO_Type;
#pragma pack()
/********************************************************************//**
* @brief FIFO初始化
* @param[in] pFIFO: FIFO指针
* @param[in] pBuff: FIFO中缓存
* @param[in] elementBytes:FIFO每个元素的字节数
* @param[in] depth: FIFO深度
* @return None
*********************************************************************/
void FIFO_Init(FIFO_Type *pFIFO, void *pBuff, unsigned int elementBytes, unsigned int depth);
/********************************************************************//**
* @brief 向FIFO添加一个元素
* @param[in] pFIFO: FIFO指针
* @param[in] pValue: 要添加的元素
* @return 1-TRUE or 0-FALSE
*********************************************************************/
unsigned char FIFO_AddOne(FIFO_Type *pFIFO, void *pValue);
/********************************************************************//**
* @brief 向FIFO添加多个元素
* @param[in] pFIFO: FIFO指针
* @param[in] pValues: 要添加的元素指针
* @param[in] bytesToAdd: 要添加元素的长度
* @return 实际添加的元素个数
*********************************************************************/
unsigned int FIFO_Add(FIFO_Type *pFIFO, void *pValues, unsigned int bytesToAdd);
/********************************************************************//**
* @brief 从FIFO读取一个元素
* @param[in] pFIFO: FIFO指针
* @param[in] pValue: 存放要读取的元素指针
* @return 1-TRUE or 0-FALSE
*********************************************************************/
unsigned char FIFO_GetOne(FIFO_Type *pFIFO, void *pValue);
/********************************************************************//**
* @brief 从FIFO读取多个元素
* @param[in] pFIFO: FIFO指针
* @param[out] pValues: 存放要读取的元素指针
* @param[in] bytesToRead: 要读取的元素长度
* @return 实际读取的元素个数
*********************************************************************/
unsigned int FIFO_Get(FIFO_Type *pFIFO, void *pValues, unsigned int bytesToRead);
/********************************************************************//**
* @brief 清空FIFO
* @param[in] pFIFO: FIFO指针
* @return None
*********************************************************************/
void FIFO_Clear(FIFO_Type *pFIFO);
#endif程序主体
/*******************************************************************************
文件名称：fifo.c
作 者：启岩 QQ516409354
版 本：P1.0
日 期：2014/2/20
文件描述：
使用ringbuffer实现的FIFO
函数列表：
略
修改历史：
<版本> <日 期> <作 者> <改动内容和原因>
----------------------------------------------------
1.0 2014/2/20 启岩 基本的功能完成
1.1 2015/1/29 启岩 1、增加FIFO_Clear()函数
2、优化FIFO结构体成员类型
*******************************************************************************/
#include <string.h>
#include "fifo.h"
/********************************************************************//**
* @brief FIFO初始化
* @param[in] pFIFO: FIFO指针
* @param[in] pBuff: FIFO中缓存
* @param[in] elementBytes:FIFO每个元素的字节数
* @param[in] depth: FIFO深度
* @return None
*********************************************************************/
void FIFO_Init(FIFO_Type *pFIFO, void *pBuff, unsigned int elementBytes, unsigned int depth)
{
pFIFO->Buff = pBuff;
pFIFO->ElementBytes = elementBytes;
pFIFO->Depth = depth;
pFIFO->Head = 0;
pFIFO->Tail = 0;
pFIFO->Counter = 0;
}
/********************************************************************//**
* @brief 判断FIFO是否为空
* @param[in] pFIFO: FIFO指针
* @return 1-TRUE or 0-FALSE
*********************************************************************/
unsigned char FIFO_IsEmpty(FIFO_Type *pFIFO)
{
return (pFIFO->Counter == 0);
}
/********************************************************************//**
* @brief 判断FIFO是否已满
* @param[in] pFIFO: FIFO指针
* @return TRUE or FALSE
*********************************************************************/
unsigned char FIFO_IsFull(FIFO_Type *pFIFO)
{
return (pFIFO->Counter == pFIFO->Depth);
}
/********************************************************************//**
* @brief 向FIFO添加一个元素
* @param[in] pFIFO: FIFO指针
* @param[in] pValue: 要添加的元素
* @return 1-TRUE or 0-FALSE
*********************************************************************/
unsigned char FIFO_AddOne(FIFO_Type *pFIFO, void *pValue)
{
unsigned char *p;
if (FIFO_IsFull(pFIFO))
{
return 0;
}
p = (unsigned char *)pFIFO->Buff;
memcpy(p + pFIFO->Tail * pFIFO->ElementBytes, (unsigned char *)pValue, pFIFO->ElementBytes);
pFIFO->Tail ++;
if (pFIFO->Tail >= pFIFO->Depth)
{
pFIFO->Tail = 0;
}
pFIFO->Counter ++;
return 1;
}
/********************************************************************//**
* @brief 向FIFO添加多个元素
* @param[in] pFIFO: FIFO指针
* @param[in] pValues: 要添加的元素指针
* @param[in] bytesToAdd: 要添加元素的长度
* @return 实际添加的元素个数
*********************************************************************/
unsigned int FIFO_Add(FIFO_Type *pFIFO, void *pValues, unsigned int bytesToAdd)
{
unsigned char *p;
unsigned int cnt = 0;
p = (unsigned char *)pValues;
while(bytesToAdd --)
{
if (FIFO_AddOne(pFIFO, p))
{
p += pFIFO->ElementBytes;
cnt++;
}
else
{
break;
}
}
return cnt;
}
/********************************************************************//**
* @brief 从FIFO读取一个元素
* @param[in] pFIFO: FIFO指针
* @param[in] pValue: 存放要读取的元素指针
* @return 1-TRUE or 0-FALSE
*********************************************************************/
unsigned char FIFO_GetOne(FIFO_Type *pFIFO, void *pValue)
{
unsigned char *p;
if (FIFO_IsEmpty(pFIFO))
{
return 0;
}
p = (unsigned char *)pFIFO->Buff;
memcpy(pValue, p + pFIFO->Head * pFIFO->ElementBytes, pFIFO->ElementBytes);
pFIFO->Head ++;
if (pFIFO->Head >= pFIFO->Depth)
{
pFIFO->Head = 0;
}
pFIFO->Counter --;
return 1;
}
/********************************************************************//**
* @brief 从FIFO读取多个元素
* @param[in] pFIFO: FIFO指针
* @param[out] pValues: 存放要读取的元素指针
* @param[in] bytesToRead: 要读取的元素长度
* @return 实际读取的元素个数
*********************************************************************/
unsigned int FIFO_Get(FIFO_Type *pFIFO, void *pValues, unsigned int bytesToRead)
{
unsigned int cnt = 0;
unsigned char *p;
p = pValues;
while(bytesToRead--)
{
if (FIFO_GetOne(pFIFO, p))
{
p += pFIFO->ElementBytes;
cnt++;
}
else
{
break;
}
}
return cnt;
}
/********************************************************************//**
* @brief 清空FIFO
* @param[in] pFIFO: FIFO指针
* @return None
*********************************************************************/
void FIFO_Clear(FIFO_Type *pFIFO)
{
pFIFO->Counter = 0;
pFIFO->Head = 0;
pFIFO->Tail = 0;
}测试代码
void Tester(void)
{
int i;
FIFO_Type fifo;
FIFO_Type *pfifo;
int index;
float fArray[10];
float fValue;
char cArray[10];
char cValue;
pfifo = &fifo;
printf("测试FIFO元素为float型的数据\r\n");
printf("初始化FIFO值。\r\n");
FIFO_Init(pfifo, fArray, sizeof(float), 10);
for (i = 0; i < 10; i++)
{
fValue = (100.0f+i*i);
FIFO_AddOne(pfifo, &fValue);
}
printf("当前元数个数：%d\r\n", pfifo->Counter);
index = 0;
while(FIFO_GetOne(pfifo, &fValue))
{
index ++;
printf("第%d个元素fValue = %0.3f\r\n",index, fValue);
if (index == 5)
{
printf("插入3个值。\r\n");
fValue = 1.23f;
FIFO_AddOne(pfifo, &fValue);
fValue = 2.34f;
FIFO_AddOne(pfifo, &fValue);
fValue = 3.45f;
FIFO_AddOne(pfifo, &fValue);
}
}
printf("\r\n\r\n");
printf("测试FIFO元素为char型的数据\r\n");
FIFO_Init(pfifo, cArray, sizeof(char), 10);
printf("初始化FIFO值。\r\n");
FIFO_Add(pfifo, "ABCDEFGHIJ", 10);
printf("当前元数个数：%d\r\n", pfifo->Counter);
index = 0;
while(FIFO_GetOne(pfifo, &cValue))
{
index ++;
printf("第%d个元素cValue = %c\r\n",index, cValue);
if (index == 5)
{
printf("插入3个值。\r\n");
cValue = 'X';
FIFO_AddOne(pfifo, &cValue);
cValue = 'Y';
FIFO_AddOne(pfifo, &cValue);
cValue = 'Z';
FIFO_AddOne(pfifo, &cValue);
}
}
}运行结果
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