环形存储

环形缓冲区是一种特殊的缓冲区，它采用环形结构存储数据。在环形缓冲区中，当缓冲区满时，新数据会覆盖掉最早的数据，同时保持环形结构不变。

环形缓冲区的使用场景很多，主要是因为它可以满足需要以先进先出的方式处理数据的需求。以下是几个常见的使用场景：

1. 嵌入式系统和通信系统：在嵌入式系统和通信系统中，环形缓冲区经常用于处理实时数据，例如音频、视频、GPS、传感器等数据。环形缓冲区能够提供稳定、快速的数据读写效率，有助于避免数据丢失或延迟。

2. 数据采集和处理：在数据采集和处理中，环形缓冲区可用于存储采集的数据，并通过分析和处理来提取重要信息。例如，在机器学习模型中，环形缓冲区可以存储历史数据以训练模型。

3. 多任务处理：在多任务处理中，环形缓冲区可以用于任务之间的数据传输和共享。通过利用环形缓冲区，各个任务可以协作完成复杂的任务，提高系统效率。

   总之，环形缓冲区的优点在于它能够为数据提供稳定、快速的存储和处理，适用于大量实时数据的场景。因此，在许多需要处理实时数据的应用程序中，都可以使用环形缓冲区来提高系统性能。

#define BUFFER_SIZE 16

typedef struct {
  int buffer[BUFFER_SIZE]; // 环形缓冲区数组
  int head; // 头指针
  int tail; // 尾指针
  int count; // 元素数量
} circular_buffer;

void cb_push(circular_buffer *cb, int value) {
  // 将新值存入环形缓冲区的尾指针指向的位置上，更新尾指针
  cb->buffer[cb->tail] = value;
  cb->tail = (cb->tail + 1) % BUFFER_SIZE;
  
  // 若达到最大元素数量，则删除最早添加的元素
  if (cb->count == BUFFER_SIZE) {
    cb->head = (cb->head + 1) % BUFFER_SIZE;
  } else {
    ++cb->count;
  }
}

int cb_pop(circular_buffer *cb) {
  // 若环形缓冲区为空，返回-1
  if (cb->count == 0) return -1;
  
  // 取出头指针指向的元素，更新头指针
  int value = cb->buffer[cb->head];
  cb->head = (cb->head + 1) % BUFFER_SIZE;
  
  // 更新元素数量
  --cb->count;
  
  // 返回取出的值
  return value;
}