C# SerialPort类中清空缓存区的两种方法

前言

在 C# 的 SerialPort 类中，DiscardInBuffer 和 DiscardOutBuffer 是两个用于 清空缓冲区的方法，对串口通信的可靠性和数据管理至关重要。

一、DiscardInBuffer

// 清空输入缓冲区
serialPort.DiscardInBuffer();

1. 作用

清空输入缓冲区，丢弃接收缓冲区中所有未读取的数据。

2. 使用场景

• 在重新配置串口参数（如波特率、数据位）前，确保旧数据不会干扰新配置。
• 在程序启动或重新连接时，清除残留数据。
• 当检测到数据异常或需要重新开始通信时。

二、DiscardOutBuffer

// 清空输出缓冲区
serialPort.DiscardOutBuffer();

1. 作用

清空输出缓冲区，丢弃发送缓冲区中尚未传输的待发送数据。

2. 使用场景

• 当需要立即停止发送数据（如发送错误或用户中断操作）。
• 在程序关闭或重新配置前，确保所有未发送的数据被丢弃。
• 避免因输出缓冲区满导致的发送阻塞。

三、缓冲区的作用与问题

1. 基本概念

• 输入缓冲区（Input Buffer）：存储串口接收到的字节，等待应用程序读取。
• 输出缓冲区（Output Buffer）：暂存应用程序发送的字节，等待串口逐个发送。

2. 问题

• 数据残留：未及时读取的数据会堆积，导致后续读取时包含旧数据。
• 发送阻塞：输出缓冲区满时，Write 操作会等待或抛出异常（取决于 WriteTimeout 设置）。

“buffer 就是缓冲区，用于暂时存储用户数据”
例如，DiscardInBuffer 就是清空输入缓冲区中的临时存储数据，避免干扰后续操作。

四、使用场景示例

场景 1：避免旧数据干扰

// 在重新配置串口前清空缓冲区
serialPort.DiscardInBuffer();
serialPort.DiscardOutBuffer();
serialPort.BaudRate = 115200; // 修改波特率

场景 2：紧急停止发送

// 用户点击“停止发送”按钮时
private void StopButton_Click(object sender, EventArgs e)
{
    serialPort.DiscardOutBuffer(); // 丢弃未发送的数据
    serialPort.Close();            // 关闭串口
}

场景 3：程序启动时清理残留数据

// 打开串口前清空缓冲区
serialPort.Open();
serialPort.DiscardInBuffer(); // 避免启动时残留数据

五、注意事项

1. 调用时机：

   • 必须在串口 已打开（IsOpen = true） 时调用，否则会抛出 InvalidOperationException。
   • 清空缓冲区会丢失数据，需确保操作是有意为之。

2. 性能影响：

   • 频繁调用可能影响性能，建议仅在必要时使用。

3. 与读写操作的配合：

   • 清空输入缓冲区后，后续 Read 或 ReadLine 会从最新数据开始。
   • 清空输出缓冲区后，未发送的数据将完全丢失。

六、相关属性

• BytesToRead：获取输入缓冲区中已接收的字节数。
• BytesToWrite：获取输出缓冲区中待发送的字节数。
• ReadBufferSize 和 WriteBufferSize：设置输入/输出缓冲区的大小（默认分别为 4096 和 2048）。

总结

• DiscardInBuffer：清空输入缓冲区，避免旧数据干扰。
• DiscardOutBuffer：清空输出缓冲区，停止未完成的发送。
• 关键场景：配置串口前、程序启动时、紧急中断操作时。

通过合理使用这两个方法，可以有效管理串口通信中的数据流，确保数据的准确性和可靠性。

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