2024年C C++最全【C C++开源库】环形队列，消息队列库_开源 queue 库，C C++并发原理解析_c 环形队列

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[C语言创建循环缓冲区（环形缓冲区）-- Circular Buffer](https://bbs.csdn.net/topics/618668825)

C语言实现环形缓冲区

环形缓冲区ring_buffer的c语言实现

二、裸机中环形队列与RTOS中消息队列的区别

“环形队列”和“消息队列”在嵌入式领域有应用非常广泛，相信有经验的嵌入式软件工程师对它们都不陌生。
但经常看到一些初学者问一些相关的问题，今天就来分享一下关于“环形队列”和“消息队列”的内容。

环形队列是在实际编程极为有用的数据结构，它是一个首尾相连的FIFO的数据结构，采用数组的线性空间，数据组织简单，能很快知道队列是否满为空，能以很快速度的来存取数据。

环形队列通常用于通信领域，比如UART、USB、CAN、网络等。

内存上没有环形的结构，因此环形队列实上是数组的线性空间来实现。当数据到了尾部它将转回到0位置来处理。
因此环列队列的逻辑：将数组元素q[0]与q[MAXN-1]连接，形成一个存放队列的环形空间。
为了方便读写，还要用数组下标来指明队列的读写位置。head/tail.其中head指向可以读的位置，tail指向可以写的位置。

环形队列的关键是判断队列为空，还是为满。当tail追上head时，队列为满时；当head追上tail时，队列为空。但如何知道谁追上谁，还需要一些辅助的手段来判断. 如何判断环形队列为空，为满有两种判断方法：a.附加一个标志位tag

• 当head赶上tail，队列空，则令tag=0
• 当tail赶上head，队列满，则令tag=1

b.限制tail赶上head，即队尾结点与队首结点之间至少留有一个元素的空间。

• 队列空： head==tail
• 队列满： (tail+1)% MAXN ==head

a.采用第一个环形队列有如下结构:

typedef struct ringq{
   int head; /\* 头部，出队列方向\*/
   int tail; /\* 尾部，入队列方向\*/ 
   int tag ;
   int size ; /\* 队列总尺寸 \*/
   int space[RINGQ_MAX]; /\* 队列空间 \*/
}RINGQ;

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初始化状态：

q->head = q->tail = q->tag = 0;

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队列为空：

( q->head == q->tail) && (q->tag == 0)

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队列为满 ：

 ((q->head == q->tail) && (q->tag == 1))

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入队操作，如队列不满，则写入：

q->tail =  (q->tail + 1) % q->size ;

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出队操作，如果队列不空，则从head处读出。

下一个可读的位置在：

q->head =  (q->head + 1) % q->size

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b.完整代码****头文件ringq.h:

#ifndef \_\_RINGQ\_H\_\_
#define \_\_RINGQ\_H\_\_

#ifdef \_\_cplusplus
extern "C" {
#endif 

#define QUEUE\_MAX 20

typedef struct ringq{
   int head; /\* 头部，出队列方向\*/
   int tail; /\* 尾部，入队列方向\*/ 
   int tag ; /\* 为空还是为满的标志位\*/
    int size ; /\* 队列总尺寸 \*/
   int space[QUEUE_MAX]; /\* 队列空间 \*/
}RINGQ;

/\* 
 第一种设计方法:
 当head == tail 时，tag = 0 为空，等于 = 1 为满。
\*/

extern int ringq\_init(RINGQ \* p_queue);

extern int ringq\_free(RINGQ \* p_queue);


/\* 加入数据到队列 \*/
extern int ringq\_push(RINGQ \* p_queue,int data);

/\* 从队列取数据 \*/
extern int ringq\_poll(RINGQ \* p_queue,int \*p_data);


#define ringq\_is\_empty(q) ( (q->head == q->tail) && (q->tag == 0))

#define ringq\_is\_full(q) ( (q->head == q->tail) && (q->tag == 1))

#define print\_ringq(q) printf("ring head %d,tail %d,tag %d\n", q->head,q->tail,q->tag);
#ifdef \_\_cplusplus
}
#endif 

#endif /\* \_\_RINGQ\_H\_\_ \*/

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#include <stdio.h>
#include "ringq.h"

int ringq\_init(RINGQ \* p_queue)
{
   p_queue->size = QUEUE_MAX ;

   p_queue->head = 0;
   p_queue->tail = 0;

   p_queue->tag = 0;

   return 0;
}

int ringq\_free(RINGQ \* p_queue)
{
  return 0;
}


int ringq\_push(RINGQ \* p_queue,int data)
{
  print\_ringq(p_queue);

  if(ringq\_is\_full(p_queue))
   {

     printf("ringq is full\n");
     return -1;
   }

   p_queue->space[p_queue->tail] = data;

   p_queue->tail = (p_queue->tail + 1) % p_queue->size ;

   /\* 这个时候一定队列满了\*/
   if(p_queue->tail == p_queue->head)
    {
       p_queue->tag = 1;
    }



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