c++ - 为流式写入字节数组的最有效方式

Question

我需要创建一个字节数组，需要通过 UART 流式传输到另一个设备。我可以事先填写一些固定参数，但字符串等变量是动态调整大小的。到目前为止，我一直在做:

unsigned char buffer[255];
unsigned char wr_head = 0;
buffer[wr_head++] = 0x01; // and so on
memcpy(&buffer[wr_head], &some_chararray, sizeof(some_chararray));
wr_head += some_chararray;

我已经尝试过其他方法，例如 std::string 和 std::vector，但我觉得为流编写字节数组有很多易于管理的方法。有什么建议吗？

edit:由于是线程化的，请对性能提出建议。

edit2:很抱歉第一次缺少细节。该设备确实是一个嵌入式设备。尽管有人提出了一些解决方案，但这并不是我真正想要的。也许我当前实现的一个片段会消除一些困惑:

unsigned char buffer[255];
unsigned char wr_head = 0;

buffer[wr_head++] = 0x01; // Set message type
buffer[wr_head++] = 0x30; // message length
memcpy(&buffer[wr_head], &some_chararray, sizeof(some_chararray));
wr_head += some_chararray;
buffer[wr_head++] = CalChecksum;
UartSend(&buffer, wr_head); // Send array to stream out from UART

配置和设置值事先已知，由设备文档提供。这个问题与我在 here 中提出的问题有关

感谢迄今为止的努力。

Answer 1

环形缓冲区是此类问题的典型解决方案。

我不知道您使用的是哪种设备，但我只是假设您正在为某种嵌入式设备编写代码。让我们假设有一些中断将数据从环形缓冲区移动到 UART。此中断将调用getc，其他代码将调用putc 和puts。

class RingBuffer {
private:
    static unsigned BUFSZ = 256;
    volatile unsigned char buf[BUFSZ];
    volatile unsigned char read, write;

public:
    RingBuffer() : read(0), write(0) { }

    // Blocks until space is available
    void putc(unsigned int c) {
        while (((write - read) & (BUFSZ - 1)) == 1)
            sleep();
        buf[write++ & (BUFSZ - 1)] = c;
    }

    // Returns -1 if empty
    int getc() {
        if (read == write)
            return -1;
        return buf[read++ & (BUFSZ - 1)];
    }

    // There are faster ways to write this.
    void puts(char *str) {
        for (; *str; ++str)
            putc(*str);
    }
};

通常，您不想让缓冲区动态增长这样的事情。上面的代码还有很大的改进空间，也有可用于此类事情的库。

这个特定的实现也永远不会让您完全填充缓冲区，但代码因此更简单。我可能不会将这段代码投入生产，但希望这是朝着正确方向迈出的一步。