C语言中的位域（位段）在循环缓冲区的使用

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一、概念

所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域，并说明每个区域的位数。每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作。这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。

有些数据在存储时，并不需要占用一个完整的字节， 而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时，只有0和1 两种状态， 用一位二进位即可。为了节省存储空间，并使处理简便。

C语言又提供了一种数据结构称为位域（位段）

二、定义

typedef union { struct { unsigned index : 7 ; }bit; uint16_t max; }index_128_t; 

上述代码中，在联合体union中就定义拉一个位域bit，占用7个位，最大可以表示为2^7-1 = 127。这一特性可以很好的使用在循环缓冲区中，上述最大为127，则可以定义一个128字节的缓冲区，定义一个读指针，一个写指针。写指针一直向前加，加到127后自动重置为0，很是方便。同理读指针也是一样的。

三、循环缓冲区使用

循环缓冲区(也称为环形缓冲区)是固定大小的缓冲区，工作原理就像内存是连续的且可循环的一样。在生成和使用内存时，不需将原来的数据全部重新清理掉，只要调整read/write 指针即可。当添加数据时，writer指针前进。当使用数据时，read指针向前移动。当到达缓冲区的尾部时，指针又回到缓冲区的起始位置。

先定义一个位段，缓冲区的大小设定在2048字节。

typedef union { struct { unsigned index : 11 ; }bit; uint16_t max; }index_2048_t;

循环缓冲区数据结构定义：

typedef union { struct { unsigned index : 11 ; }bit; uint16_t max; }index_2048_t;

循环缓冲区相关的API定义：

void ring_buffer_2048_init(ring_buffer_2048_t * rb,unsigned char * buffer); unsigned int ring_buffer_2048_write_char(ring_buffer_2048_t * rb,unsigned char data); unsigned int ring_buffer_2048_write(ring_buffer_2048_t * rb ,unsigned char * data,uint16_t len); unsigned int ring_buffer_2048_read(ring_buffer_2048_t *rb,unsigned char * rev,uint16_t revLen); void ring_buffer_2048_clr(ring_buffer_2048_t *rb); unsigned int ring_buffer_2048_len(ring_buffer_2048_t *rb); unsigned char ring_buffer_2048_front(ring_buffer_2048_t * rb); unsigned char ring_buffer_2048_rear(ring_buffer_2048_t * rb);

循环缓冲区相关代码截图：