使用 MFC 同步的模板 FIFO 缓冲区

• 下载源代码 - 1.37 KB

引言

有时，当我们从一个模块向另一个模块传递数据时，会遇到与数量相关的问题。'接收者'对象需要X字节的数据，但'发送者'只能提供Y字节的部分。因此，'发送者'不能直接将数据传递给'接收者'。

还有另一种情况。'接收者'需要在确切的时间（如CD/DVD刻录设备）获取数据，但'发送者'不在乎。

因此，在这里，我们需要一个FIFO缓冲。FIFO代表先进先出。写入缓冲区的第一个数据是要读取并删除的第一个数据。然后，'接收者'可以根据自己的喜好读取尽可能多的数据（当然，如果FIFO中有足够的数据），并且在写入后随时读取。

CTypedFifo 是一个简单的模板类，提供了FIFO缓冲的功能，它用于存储任何类型的对象。它还具有与其他对象同步的能力。这个类声称是线程安全的。

使用代码

这是 CTypedFifo 类的声明

template <typename T>
class CTypedFifo
{
private:
    T * m_pW; // write pointer
    T * m_pR; // read pointer
    T * m_pBuf; // start address of the buffer
    T * m_pEnd; // end address of the buffer
    CCriticalSection m_cs; // sinchronicity
    CEvent m_eNewData; // pulsed when a write operation was performed
public:
    CTypedFifo();
    CTypedFifo(const UINT nCnt);
    ~CTypedFifo();

    BOOL Init(const UINT nCnt);
    BOOL Realloc(const UINT nCnt);
    void Free();

    // returns the count of the elements in the fifo
    int GetCount(); 

    // returns the maximum number of elements that can fit into the buffer
    int GetCapacity();

    int Read(T * pBuf, UINT nCnt);    
    void Write(const T * pBuf, UINT nCnt);
    void Drain(const UINT nCnt);
    DWORD WaitForNewData(DWORD dwMilliseconds = INFINITE);
    HANDLE GetNewDataEventHandle() const {return m_eNewData.m_hObject;}
private:
    int _Read(T * pBuf, UINT nCnt);
    int _GetCount() const;
    void _Drain(const UINT nCnt);
};

首先，当您构造一个 CTypedFifo 对象时，您需要指定它的容量。这是可以在缓冲区中存储的最大对象数量（而不是以字节为单位的大小）。如果使用默认构造函数，则必须在任何 Read 或 Write 调用之前调用 Init(const UINT nCnt)。

您可以通过调用 Realloc(const UINT nCnt) 随时更改缓冲区的容量。存储在缓冲区中的数据不会丢失。

您可以通过调用 GetCount() 检索存储的元素数量，如果您“忘记”了缓冲区的容量，则可以使用 GetCapacity() 获取它。

例如，如果您想将一系列 5 个 int 类型的数据写入缓冲区，以下代码将完成这项工作

CTypedFifo<int> intFifo;

... 

int seq[] = { 1, 3, 5, 7, 9 };

intFifo.Write(seq, 5);

稍后，当您需要读取其中的 3 个时

 ...

int read_seq[3];
int read_one;

intFifo.Read(read_seq, 3);
intFifo.Read(&read_one, 1);

所以现在，在 read_seq 中，我们有数字 { 1, 3, 5 }，在 read_one 中，有 7。FIFO缓冲区中只剩下一个元素：9。

如果您不再需要缓冲区中的某些数据，您可以简单地调用 Drain()，它将消失。为了防止内存泄漏，请确保如果您在FIFO中存储指针，则删除它们指向的对象。

如果FIFO中没有数据，您可以使用 WaitForNewData(DWORD dwMilliseconds = INFINITE) 方法等待新数据。它将锁定调用线程，直到 dwMilliseconds 中的时间间隔过去，或者另一个线程将新数据写入缓冲区。

当您需要等待多个对象时，您可以通过调用 GetNewDataEventHandle() 获取事件对象的句柄，并在 WaitForSingleObject 或 WaitForMultipleObjects API 中使用它。

就这样。希望您喜欢它。