Un búfer circular, búfer cíclico o búfer en anillo es una estructura de datos que usa un único búfer de tamaño fijo como si estuviera conectado de extremo a extremo.
Un búfer circular comienza vacío y con una longitud predefinida. Por ejemplo, este es un búfer de 7 elementos:
[ ][ ][ ][ ][ ][ ][ ]
Supón que se escribe un 1 en el medio del búfer (la ubicación inicial exacta no importa en un búfer circular):
[ ][ ][ ][1][ ][ ][ ]
Luego supón que se agregan dos elementos más, 2 y 3, que se añaden después del 1:
[ ][ ][ ][1][2][3][ ]
Si después se eliminan dos elementos del búfer, se eliminan los valores más antiguos que hay dentro del búfer. Los dos elementos eliminados, en este caso, son 1 y 2, y el búfer queda solo con un 3:
[ ][ ][ ][ ][ ][3][ ]
Si el búfer tiene 7 elementos, entonces está completamente lleno:
[5][6][7][8][9][3][4]
Cuando el búfer está lleno, se lanza un error que avisa al cliente que las siguientes escrituras están bloqueadas hasta que se libere un espacio.
Cuando el búfer está lleno, el cliente puede optar por sobrescribir los datos más antiguos con una escritura forzada. En este caso, se agregan dos elementos más, A y B, y sobrescriben el 3 y el 4:
[5][6][7][8][9][A][B]
El 3 y el 4 fueron reemplazados por A y B, lo que hace que 5 sea ahora el dato más antiguo del búfer. Por último, si se eliminan dos elementos, lo que se devolvería es 5 y 6, y el búfer quedaría así:
[ ][ ][7][8][9][A][B]
Como hay espacio disponible, si el cliente vuelve a usar la sobrescritura para guardar C y D, entonces se usará el espacio donde antes se guardaron el 5 y el 6, no la ubicación del 7 y el 8. El 7 sigue siendo el elemento más antiguo y el búfer vuelve a estar lleno.
[C][D][7][8][9][A][B]
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En este video echamos un vistazo al búfer circular: qué es, dónde se usa y distintas implementaciones, incluidas colas, arrays estáticos y dinámicos, estructuras de datos inmutables y una divertida implementación basada en agentes.