O que é um buffer circular?
Um buffer circular é um tipo de circuito de hardware ou uma área da memória do computador usada para armazenar as informações recebidas. É um buffer de tamanho fixo e pode ser entendido como uma estrutura de dados que usa um buffer como se estivesse vinculado de uma extremidade à outra. É chamado de buffer circular porque dá a aparência de circularidade. Adicionar mais informações quando o buffer estiver cheio faz com que ele substitua o primeiro elemento armazenado no buffer. É também chamado de buffer de anel ou buffer cíclico.
Uma maneira fácil de entender um buffer circular é imaginar uma linha em uma estação de ônibus. Os dados são sempre adicionados a uma extremidade da linha e sempre removidos da outra extremidade. O cabeçalho da linha é sempre o slot no qual as informações são adicionadas; o final da linha é o local de onde as informações são removidas. A cauda e a cabeça parecem estar próximas uma da outra na implementação desse tipo de buffer, embora o buffer seja, na realidade, apenas um bloco de memória. Ao contrário da linha em uma estação de ônibus, porém, o tamanho do buffer é fixo e possui uma certa capacidade máxima.
Isso significa que, quando o buffer está cheio, ele começa a sobrescrever dados na cabeça. A capacidade máxima do buffer deve ser definida com antecedência e, embora esse número possa ser alterado a qualquer momento, todos os dados existentes no buffer serão perdidos. Normalmente, os processos sequenciais usam buffers cíclicos para trocar informações e os dados inseridos por um processo são lidos pelo outro. O primeiro processo, chamado produtor, coloca os dados no buffer e o segundo processo, conhecido como consumidor, os remove. As rotinas também usam buffers cíclicos para armazenar dados temporariamente.
O atributo mais vantajoso de um buffer circular é a maneira como ele armazena dados. Os dados não são embaralhados quando um objeto no final da linha é removido. Se o buffer não fosse circular, todos os elementos de dados presentes no buffer teriam que mudar de posição quando os dados fossem removidos. Um buffer circular pode ser considerado como um tipo de buffer primeiro a entrar, primeiro a sair (FIFO), enquanto um buffer padrão se assemelha a um tipo de buffer último a entrar, primeiro a sair (LIFO).
Como o buffer circular armazena dados em regiões contíguas da memória, permite o acesso aleatório a dados rapidamente. Esse tipo de buffer é fácil de depurar e é extremamente eficiente. Ele serve como uma área de cache para armazenar um determinado número dos últimos dados incluídos. Também é possível inserir e remover rapidamente dados de ambas as extremidades, tornando-o ideal para inúmeras aplicações.