Was ist ein Ringpuffer?
Ein Ringpuffer ist entweder eine Art Hardwareschaltung oder ein Bereich des Computerspeichers, in dem eingehende Informationen gespeichert werden. Es ist ein Puffer mit fester Größe und kann als Datenstruktur verstanden werden, die einen Puffer verwendet, als ob er von einem Ende zum anderen verbunden wäre. Es wird als Ringpuffer bezeichnet, da es den Anschein von Kreisförmigkeit vermittelt. Wenn Sie weitere Informationen hinzufügen, wenn der Puffer voll ist, wird das erste im Puffer gespeicherte Element überschrieben. Es wird auch Ringpuffer oder zyklischer Puffer genannt.
Ein einfacher Weg, einen Ringpuffer zu verstehen, besteht darin, sich eine Linie in einer Bushaltestelle vorzustellen. Daten werden immer an einem Ende der Zeile hinzugefügt und immer am anderen Ende entfernt. Der Kopf der Zeile ist immer der Steckplatz, in den Informationen eingefügt werden. Das hintere Ende der Zeile ist der Ort, an dem Informationen entfernt werden. Der Schwanz und der Kopf scheinen bei der Implementierung in diesem Puffertyp nebeneinander zu sein, obwohl der Puffer in Wirklichkeit nur ein Speicherblock ist. Im Gegensatz zur Leitung in einer Bushaltestelle ist die Größe des Puffers jedoch fest und es hat eine bestimmte maximale Kapazität.
Das bedeutet, wenn der Puffer voll ist, beginnt er, Daten am Kopf zu überschreiben. Die maximale Kapazität des Puffers muss im Voraus eingestellt werden, und obwohl diese Anzahl jederzeit geändert werden kann, gehen alle im Puffer vorhandenen Daten verloren. In der Regel verwenden sequentielle Prozesse zyklische Puffer, um Informationen auszutauschen, und die von dem einen Prozess eingegebenen Daten werden von dem anderen gelesen. Der erste Prozess, der als Produzent bezeichnet wird, platziert Daten im Puffer, und der zweite Prozess, der als Consumer bezeichnet wird, entfernt sie. Routinen verwenden auch zyklische Puffer zum temporären Speichern von Daten.
Das vorteilhafteste Merkmal eines Umlaufpuffers ist die Art und Weise, wie Daten gespeichert werden. Die Daten werden nicht gemischt, wenn ein Objekt am Ende der Zeile entfernt wird. Wenn der Puffer nicht kreisförmig wäre, müssten alle im Puffer vorhandenen Datenelemente ihre Positionen verschieben, wenn Daten entfernt würden. Ein Ringpuffer kann als FIFO-Puffer (First In First Out) betrachtet werden, während ein Standardpuffer einem LIFO-Puffer (Last In First Out) ähnelt.
Da der Ringpuffer Daten in zusammenhängenden Speicherbereichen speichert, ist ein schneller Direktzugriff auf Daten möglich. Diese Art von Puffer ist einfach zu debuggen und äußerst effizient. Es dient als Cache-Bereich zum Speichern einer bestimmten Anzahl der zuletzt einbezogenen Daten. Es ist auch möglich, Daten sehr schnell an beiden Enden einzufügen und zu entfernen, was es ideal für zahlreiche Anwendungen macht.