boost::circular_buffer：
boost::circular_buffer是 Boost 库中的一个循环缓冲区容器，特别适用于需要固定容量存储的场景。当缓冲区容量满时，新插入的元素会覆盖最旧或最新的元素（取决于插入方式）。以下是详细的使用方法和示例代码：
1. 基本使用方法
包含头文件
#include创建循环缓冲区
boost::circular_buffer cb(3); // 创建容量为3的循环缓冲区 boost::circular_buffer cb2(cb); // 拷贝构造 boost::circular_buffer cb3(std::move(cb)); // 移动构造初始化方法
直接指定容量
在构造
boost::circular_buffer时，直接传入容量参数：#include #include int main() { // 初始化容量为5的循环缓冲区 boost::circular_buffer cb(5); // 验证容量 std::cout << "Capacity: " << cb.capacity() << std::endl; // 输出: Capacity: 5 std::cout << "Size: " << cb.size() << std::endl; // 输出: Size: 0 (初始为空) return 0; }- 初始化时填充默认值
如果需要初始化时填充默认值，可以结合
std::generate或循环：#include #include // for std::generate #include int main() { const int capacity = 5; boost::circular_buffer cb(capacity); // 填充默认值0（实际无需显式填充，因为默认构造已初始化） std::generate(cb.begin(), cb.end(), []() { return 0; }); // 或者直接通过循环插入 for (int i = 0; i < capacity; ++i) { cb.push_back(0); // 显式插入0 } // 验证 for (const auto& elem : cb) { std::cout << elem << " "; // 输出: 0 0 0 0 0 } return 0; }空间优化版本（
circular_buffer_space_optimized）如果需要动态调整容量以避免内存浪费，可以使用
boost::circular_buffer_space_optimized：#include #include int main() { // 初始最小容量为2，最大容量为10 boost::circular_buffer_space_optimized cb(2, 10); // 插入元素，容量会自动扩展 for (int i = 0; i < 15; ++i) { cb.push_back(i); std::cout << "Current capacity: " << cb.capacity() << std::endl; } // 输出会显示容量从2逐步扩展到10 return 0; }动态调整容量
如果需要后续调整容量，可以使用
set_capacity或resize：#include #include int main() { boost::circular_buffer cb(3); // 初始容量3 cb.push_back(1); cb.push_back(2); // 动态调整容量为5 cb.set_capacity(5); std::cout << "New capacity: " << cb.capacity() << std::endl; // 输出: 5 // 继续插入元素（不会覆盖，因为容量扩大） cb.push_back(3); cb.push_back(4); cb.push_back(5); // 验证 for (const auto& elem : cb) { std::cout << elem << " "; // 输出: 1 2 3 4 5 } return 0; }插入元素
-
push_back：在尾部插入元素，若缓冲区满，则覆盖最旧的元素（头部）。-
push_front：在头部插入元素，若缓冲区满，则覆盖最新的元素（尾部）。cb.push_back(1); // 插入1 cb.push_back(2); // 插入2 cb.push_back(3); // 插入3，此时缓冲区满 cb.push_back(4); // 覆盖1，缓冲区变为[2, 3, 4] cb.push_front(5); // 覆盖4，缓冲区变为[5,2,3]-
insert：在指定位置插入元素。auto it = cb.begin() + 1; cb.insert(it, 6); // 在第二个位置插入6，缓冲区变为[5,6,2]访问和遍历元素
- 通过下标访问：
assert(cb[0] == 2); // 访问第一个元素 assert(cb.back() == 4); // 访问最后一个元素- 通过迭代器遍历：
for (auto it = cb.begin(); it != cb.end(); ++it) { std::cout << *it << " "; // 输出：2 3 4 }- 范围循环（推荐）：
for (const auto& elem : cb) { std::cout << elem << " "; // 输出：2 3 4 }移除元素
-
pop_front：移除最旧的元素（头部）。-
pop_back：移除最新的元素（尾部）。cb.pop_front(); // 移除2，缓冲区变为[3, 4] cb.pop_back(); // 移除4，缓冲区变为[3]-
erase：移除指定位置的元素。auto it = cb.begin(); cb.erase(it); // 移除第一个元素，缓冲区变为空clear:容量不变，仅清空元素。cb.clear()
2. 高级特性函数
容量与状态检查
-
size：返回当前元素数量。assert(cb.size() == 3); // 当前元素数量-
capacity：返回缓冲区总容量。assert(cb.capacity() == 3); // 总容量-
empty：检查缓冲区是否为空。if (cb.empty()) { /* 处理空缓冲区 */ }-
full：检查缓冲区是否已满。if (cb.full()) { /* 处理满缓冲区 */ }旋转缓冲区（
rotate）将缓冲区元素旋转指定位置。cb.rotate(cb.begin() + 1); // 将第二个元素旋转到头部 // 缓冲区从[5,6,2]变为[6,2,5]
3. 完整示例代码
#include #include #include int main() { // 创建容量为3的循环缓冲区 boost::circular_buffer cb(3); // 插入元素 cb.push_back(1); cb.push_back(2); cb.push_back(3); // 断言检查 assert(cb[0] == 1); assert(cb[1] == 2); assert(cb[2] == 3); assert(cb.size() == 3); assert(cb.capacity() == 3); // 插入新元素（覆盖旧元素） cb.push_back(4); // 覆盖1，缓冲区变为[2, 3, 4] assert(cb[0] == 2); assert(cb[1] == 3); assert(cb[2] == 4); // 遍历缓冲区 std::cout << "Buffer contents: "; for (const auto& elem : cb) { std::cout << elem << " "; // 输出：2 3 4 } std::cout << std::endl; // 移除元素 cb.pop_front(); // 移除2，缓冲区变为[3, 4] cb.pop_back(); // 移除4，缓冲区变为[3] // 最终状态 assert(cb.size() == 1); assert(cb[0] == 3); return 0; }#include #include #include int main() { // 创建容量为3的循环缓冲区 boost::circular_buffer cb(3); // 插入元素 cb.push_back(1); cb.push_back(2); cb.push_back(3); assert(cb.full()); // 缓冲区已满 // 覆盖插入 cb.push_back(4); // 覆盖1，缓冲区变为[2,3,4] cb.push_front(5); // 覆盖4，缓冲区变为[5,2,3] // 遍历缓冲区 std::cout << "Buffer contents: "; for (const auto& elem : cb) { std::cout << elem << " "; // 输出：5 2 3 } std::cout << std::endl; // 线性化访问 int* p = cb.linearize(); assert(p[0] == 5 && p[1] == 2 && p[2] == 3); // 旋转缓冲区 cb.rotate(cb.begin() + 1); // 缓冲区变为[2,3,5] for (const auto& elem : cb) { std::cout << elem << " "; // 输出：2 3 5 } return 0; }
4. 关键特性
- 固定容量：与
std::vector或std::list不同，boost::circular_buffer的容量在创建时固定，不会动态增长。- 覆盖策略：当缓冲区满时，
push_back覆盖头部元素，push_front覆盖尾部元素。- 高效操作：插入和删除操作的时间复杂度为 O(1)。
- 线程安全：若需在多线程环境中使用，需配合互斥锁（如
std::mutex）。- 构造函数初始化：
boost::circular_buffer<int> cb(N)直接指定容量N。- 动态调整：使用
set_capacity(N)或resize(N, default_value)。- 空间优化：
circular_buffer_space_optimized适合需要动态容量的场景。- 默认值：Boost 不会自动填充默认值，需手动初始化（如通过
std::generate）。