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C语言实现缓冲队列

2023-06-16 09:20:07 深夜i -- --

C语言缓冲队列 FIFO 嵌入式系统结构体生产者-消费者问题队列头队列尾

在嵌入式系统应用中，缓冲队列的应用非常广泛，而C语言作为嵌入式系统的主要编程语言之一，对于缓冲队列的实现也具有很高的可行性和灵活性。本文将介绍如何使用C语言来实现一个简单的缓冲队列。

一、缓冲队列的基本概念

所谓缓冲队列，即是一种具有先进先出（First-In-First-Out，FIFO）特征的数据结构。也就是说，先进入队列的数据项，将先被取出。缓冲队列常被用于解决生产者-消费者问题，即生产者将数据放入队列中，而消费者则从队列中获取数据进行处理。

二、C语言实现缓冲队列

具体来说，我们可以使用C语言中的结构体来表示一个缓冲队列。结构体中包含了队列头、队列尾、队列大小等信息。同时，我们也需要实现一些基本操作，如入队、出队、判断队列是否为空等。

下面是一个简单的C语言实现缓冲队列的代码示例：


#include 
#include 
typedef struct queue {
  int *data;
  int front;
  int rear;
  int size;
  int capacity;
} Queue;
Queue *createQueue(int capacity) {
  Queue *queue = (Queue*)malloc(sizeof(Queue));
  queue->data = (int*)malloc(sizeof(int)*capacity);
  queue->front = 0;
  queue->rear = 0;
  queue->size = 0;
  queue->capacity = capacity;
  return queue;
}
int isFull(Queue *queue) {
  return (queue->size == queue->capacity);
}
int isEmpty(Queue *queue) {
  return (queue->size == 0);
}
void enqueue(Queue *queue, int value) {
  if (isFull(queue)) {
    printf("Queue is full.\n");
    return;
  }
  queue->data[queue->rear] = value;
  queue->rear = (queue->rear + 1) % queue->capacity;
  queue->size++;
}
int dequeue(Queue *queue) {
  if (isEmpty(queue)) {
    printf("Queue is empty.\n");
    return -1;
  }
  int value = queue->data[queue->front];
  queue->front = (queue->front + 1) % queue->capacity;
  queue->size--;
  return value;
}
void destroyQueue(Queue *queue) {
  free(queue->data);
  free(queue);
}
int main() {
  Queue *queue = createQueue(5);
  enqueue(queue, 1);
  enqueue(queue, 2);
  enqueue(queue, 3);
  printf("Dequeue value: %d\n", dequeue(queue));
  printf("Dequeue value: %d\n", dequeue(queue));
  printf("Dequeue value: %d\n", dequeue(queue));
  enqueue(queue, 4);
  enqueue(queue, 5);
  enqueue(queue, 6);
  destroyQueue(queue);
  return 0;
}

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