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c++ boost circular_buffer

news 2025/8/26 6:45:19

boost库中的 circular_buffer顾名思义是一个循环缓冲器，其 capcity是固定的当容量满了以后，插入一个元素时，会在容器的开头或结尾处删除一个元素。
在这里插入图片描述

circular_buffer为了效率考虑，使用了连续内存块保存元素

使用固定内存，没有隐式或者非期望的内存分配
快速在circular_buffer头或者尾部插入，删除元素，并且是常量时间复杂度
常量时间访问元素
适合实时和对性能要求苛刻的应用

circular_buffer头部和尾部都可以写入，内部使用了两个指针first，last来操作写入。

在初始化时候，first，last都指向了固定申请内存的开始。假定申请固定的buffer元素为N个。
buffer [0] [1] [2] …[] [n-2] [n-1]
|
first
last

当不断使用push_back填充buffer，如下显示的是插入了n-1个元素，last始终指向下一个要插入的位置

buffer [0] [1] [2] …[] [n-2] [n-1]
| |
first last

当插入了n个元素，队列满时last指针回转到头部，又与first指针相等了（如果没有使用pop_front读取过元素）。

buffer [0] [1] [2] …[] [n-2] [n-1]
|
first
last

这时候再插入元素，first指向的元素buffer[0]就要被覆写了。

buffer [0] [1] [2] …[] [n-2] [n-1]
|
first
last

如上first指针也改变了，buffer[0]已经是最新的元素，buffer[1]才是最老的元素。

push_front与之类似，只不过是移动first指针插入数据。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<boost/circular_buffer.hpp>
using namespace  boost;int main()
{// 定义并初始化一个循环缓冲区circular_buffer<int>  cb(3);//容量为3cout << cb.capacity() << endl; // 3cout << cb.size() << endl;  // 0cb.push_back(1);//从尾部插入cb.push_back(2);//cb.push_back(3);//容量已满cout << cb.capacity() << endl; // 3cout << cb.size() << endl; // 3//cb.push_front(1);//从头插入//cb.push_front(2);////cb.push_front(3);//容量已满for (int i = 0; i < cb.size(); ++i) 	cout << cb[i] << "   ";cout << endl;//容量已满，尾部插入，踢出头部元素cb.push_back(4);for (int i = 0; i < cb.size(); ++i) 	cout << cb[i] << "   ";cout << endl;//容量已满，头部插入，踢出尾部元素cb.push_front(5);for (int i = 0; i < cb.size(); ++i) 	cout << cb[i] << "   ";cout << endl;cb.pop_back();//删除尾部的元素for (int i = 0; i < cb.size(); ++i) 	cout << cb[i] << "   ";cout << endl;cb.pop_front();//删除头部的元素for (int i = 0; i < cb.size(); ++i) 	cout << cb[i] << "   ";cout << endl;return 0;
}