Очередь на базе кольцевого буфера
Кольцевой буфер
🔸 English version
В данном репозитории представлена реализация очереди на основе кольцевого буфера. Использование кольцевого буфера позволяет этой структуре данных быть достаточно эффективной в предполагаемом режиме работы (добавление и удаление в среднем поровну). Производительность представленной реализации аналогична производительности STL-варианта, скомпилированного в режиме Release (тестирование проводилось на битности x64).
В зависимости от особенностей использования, возможны дополнительные оптимизации некоторых сценариев работы, например, добавления. Если оказывается, что временные задержки на расширение структуры слишком велики, возможна реализация кольца более высокого уровня: кольца, содержащего в себе кольца с данными. Такое решение позволит не использовать потенциально дорогостоящее memcpy для большого числа объектов, а также позволит избежать перемещения элементов во время нахождения в структуре (указатель на элемент меняться не будет).
Также возможна оптимизация реверсирования направления очереди. Сделать это можно, поменяв местами указатели начала и конца, а также добавив новое поле, в котором будет храниться направление обхода элементов кольца.
На базе структуры из Queue.h был реализовал класс кольцевого буфера.
Основное отличие по принципу работы состоит в том, что CircularBuffer.h не может изменять вмещаемость при переполнении - он просто заменяет наиболее старые элементы. Однако, в классе CircularBuffer.h были добавлены несколько дополнительных функций (insert и erase, позволяющие выполнить добавление в произвольное место и удаление произвольного улемента), а также полноценная поддержка итерирования. Многопроходное итерирование реализовано как вперёд, так и назад. Итератор имеет категорию bidirectional_iterator_tag (включает в себя категории forward_iterator_tag, output_iterator_tag, input_iterator_tag). Был использован "новый" подход создания итератора, когда запрещено наследование от std::iterator.
Модификация итератора до расширенной категории random_access_iterator_tag может стать хорошей задачей для тренировки.