队列是一种特殊的线性表,特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作,和栈一样,队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。
队尾(rear):只能从队尾添加元素,一般焦作enQueue,入队
队头(front):只能从队头移除元素,一般焦作deQueue,出队
先进先出的原则、First In Fist Out,FIFO(跟栈是反的,栈是后进先出)
在生活中队列案例也是随处可见。例如火车站排队买票,银行排队办理业务。
队列可以采用数组或者链表方式实现,数组方式实现存在局限性,数据类型单一,空间大小一开始就需要固定,链表方式实现则比较灵活。
#include
#include
#include
#include
#define QUEUE_COUNT 50 //队列缓冲区大小
//互斥锁
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
//队列结构体信息
struct Queue_Info{
int buffer[QUEUE_COUNT];
int queue_end;//下标
};
struct Queue_Info QueueDat;//队列结构体信息
//判断队列是否满
int Queue_JudgeFull()
{
if(QueueDat.queue_end>=(QUEUE_COUNT-1))return 1;//队列满
return 0;//队列未满
}
//判断队列是否为空
int Queue_JudgeNull()
{
if(QueueDat.queue_end==0)return 1;//队列空
return 0;//队列有数据
}
//初始化队列
void Queud_Init(void)
{
memset(&QueueDat,0,sizeof(QueueDat));
}
//入队
int Queud_InPut(int dat)
{
if(Queue_JudgeFull())return 1;//队列满
QueueDat.buffer[QueueDat.queue_end++]=dat;
return 0;
}
//出队
int Queue_OutPut(int *dat)
{
if(Queue_JudgeNull())return 1;//队列空
*dat=QueueDat.buffer[0];//从队列头取数据
//将数组中的数据往前移动
int i;
QueueDat.queue_end--;
for(i=0;i<QueueDat.queue_end;i++)
{
QueueDat.buffer[i]=QueueDat.buffer[i+1];
}
QueueDat.buffer[i]=0;
return 0;
}
void *pth_work(void *arg)
{
int temp;
while(1)
{
//子线程中出队操作
pthread_mutex_lock(&mutex);//上锁
if(Queue_OutPut(&temp))
{
printf("【子线程1】队列空\n");
}
else
{
printf("【子线程1】出队成功temp=%d\n",temp);
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁
usleep(300000);
}
}
void *pth_work2(void *arg)
{
int temp;
while(1)
{
//子线程中出队操作
pthread_mutex_lock(&mutex);//上锁
if(Queue_OutPut(&temp))
{
printf("【子线程2】队列空\n");
}
else
{
printf("【子线程2】出队成功temp=%d\n",temp);
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁
usleep(200000);
}
}
int main()
{
//初始化队列
Queud_Init();
pthread_t pthid;
//创建线程
pthread_create(&pthid,NULL,pth_work,NULL);
pthread_detach(pthid);//设置为分离属性
pthread_create(&pthid,NULL,pth_work2,NULL);
pthread_detach(pthid);//设置为分离属性
int cnt=0;
while(1)
{
//主线程中进行入队
pthread_mutex_lock(&mutex);//上锁
cnt++;
if(Queud_InPut(cnt))
{
printf("队列满\n");
}
else
{
printf("【主线程】入队成功\n");
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁
usleep(200000);
}
}
环形队列的一个有用特性是:当一个数据元素被用掉后,其余数据元素不需要移动其存储位置。相反,一个非环形队列(例如一个普通的队列)在用掉一个数据元素后,其余数据元素需要向前搬移。
#include
#include
#include
#include
#define QUEUE_COUNT 50 //队列缓冲区大小
//互斥锁
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
//队列结构体信息
struct Queue_Info{
int buffer[QUEUE_COUNT];//缓冲区
int queue_count;//成员个数
int queue_in;//存入数据下标
int queue_out;//取出数据下标
};
struct Queue_Info QueueDat;//队列结构体信息
//判断队列是否满
int Queue_JudgeFull()
{
if(QueueDat.queue_count>=QUEUE_COUNT)return 1;//队列满
return 0;//队列未满
}
//判断队列是否为空
int Queue_JudgeNull()
{
if(QueueDat.queue_count==0)return 1;//队列空
return 0;//队列有数据
}
//初始化队列
void Queud_Init(void)
{
memset(&QueueDat,0,sizeof(QueueDat));
}
//入队
int Queud_InPut(int dat)
{
if(Queue_JudgeFull())return 1;//队列满
QueueDat.buffer[QueueDat.queue_in]=dat;
QueueDat.queue_in=(QueueDat.queue_in+1)%QUEUE_COUNT;//保证下标不会超过缓冲区
QueueDat.queue_count++;//成员个数++
return 0;
}
//出队
int Queue_OutPut(int *dat)
{
if(Queue_JudgeNull())return 1;//队列空
*dat=QueueDat.buffer[QueueDat.queue_out];//从队列中取数据
QueueDat.queue_out=(QueueDat.queue_out+1)%QUEUE_COUNT;//保证下标不会超过缓冲区
QueueDat.queue_count--;//成员个数-1
return 0;
}
void *pth_work(void *arg)
{
int temp;
while(1)
{
//子线程中出队操作
pthread_mutex_lock(&mutex);//上锁
if(Queue_OutPut(&temp))
{
printf("【子线程1】队列空\n");
}
else
{
printf("【子线程1】出队成功temp=%d\n",temp);
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁
usleep(80000);
}
}
void *pth_work2(void *arg)
{
int temp;
while(1)
{
//子线程中出队操作
pthread_mutex_lock(&mutex);//上锁
if(Queue_OutPut(&temp))
{
printf("【子线程2】队列空\n");
}
else
{
printf("【子线程2】出队成功temp=%d\n",temp);
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁
usleep(200000);
}
}
int main()
{
//初始化队列
Queud_Init();
pthread_t pthid;
//创建线程
pthread_create(&pthid,NULL,pth_work,NULL);
pthread_detach(pthid);//设置为分离属性
pthread_create(&pthid,NULL,pth_work2,NULL);
pthread_detach(pthid);//设置为分离属性
int cnt=0;
while(1)
{
//主线程中进行入队
pthread_mutex_lock(&mutex);//上锁
cnt++;
if(Queud_InPut(cnt))
{
printf("队列满\n");
}
else
{
printf("【主线程】入队成功\n");
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁
usleep(50000);
}
}
#include
#include
#include
#include
#include
#include
//互斥锁
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
//结构体信息
struct Queue_Info{
int data;
struct Queue_Info *next;
};
struct Queue_Info *Queue_head;//队列结构体
//初始化队列
struct Queue_Info *Queud_Init(struct Queue_Info *Queue_head,int dat)
{
if(Queue_head==NULL)
{
Queue_head=malloc(sizeof(struct Queue_Info));
Queue_head->next=NULL;
}
Queue_head->data=dat;//添加数据内容
return Queue_head;
}
//销毁队列
struct Queue_Info *Queud_Destroy(struct Queue_Info *Queue_head)
{
if(Queue_head==NULL)return Queue_head;
struct Queue_Info *phead=Queue_head;
struct Queue_Info *temp=phead;
int count=0;
while(phead!=NULL)
{
temp=phead;
phead=phead->next;
free(temp);
count++;
}
printf("销毁的成员个数:%d\n",count);
return phead;
}
//获取队列中元素个数
int Queud_GetCount(struct Queue_Info *Queue_head)
{
struct Queue_Info *phead=Queue_head;
int count=0;
while(phead!=NULL)
{
phead=phead->next;
count++;
}
return count;
}
//入队(从链表尾添加节点)
struct Queue_Info *Queud_InPut(struct Queue_Info *Queue_head,int dat)
{
struct Queue_Info *phead=Queue_head;
if(phead==NULL)
{
Queue_head=Queud_Init(Queue_head,dat);
return Queue_head;
}
while(phead->next!=NULL)
{
phead=phead->next;
}
struct Queue_Info *new=malloc(sizeof(struct Queue_Info));//创建节点
new->next=NULL;
phead->next=new;
new->data=dat;//添加节点内容
return Queue_head;
}
//出队(从链表头删除节点)
struct Queue_Info *Queue_OutPut(struct Queue_Info *Queue_head,int *dat)
{
struct Queue_Info *phead=Queue_head;
if(phead==NULL)return (void *)-1;//队列NULL
//从队列中取数据
*dat=phead->data;//取数据
Queue_head=phead->next;
free(phead);//释放节点
return Queue_head;
}
void *pth_work(void *arg)
{
int temp;
while(1)
{
//子线程中出队操作
pthread_mutex_lock(&mutex);//上锁
Queue_head=Queue_OutPut(Queue_head,&temp);
if(Queue_head==(void *)-1)
{
Queue_head=NULL;
printf("【子线程1】队列空\n");
}
else
{
printf("【子线程1】出队成功temp=%d\n",temp);
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁
usleep(80000);
}
}
void *pth_work2(void *arg)
{
int temp;
while(1)
{
//子线程中出队操作
pthread_mutex_lock(&mutex);//上锁
Queue_head=Queue_OutPut(Queue_head,&temp);
if(Queue_head==(void *)-1)
{
Queue_head=NULL;
printf("【子线程2】队列空\n");
}
else
{
printf("【子线程2】出队成功temp=%d\n",temp);
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁
usleep(200000);
}
}
void sig_func(int sig)
{
if(sig==2)//销毁队列
{
pthread_mutex_lock(&mutex);//上锁
printf("成员个数:%d\n",Queud_GetCount(Queue_head));
Queue_head=Queud_Destroy(Queue_head);
pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁
}
}
int main()
{
signal(SIGINT,sig_func);//捕获CTRL+C信号
//初始化队列
int cnt=0;
Queue_head=Queud_Init(Queue_head,cnt);
pthread_t pthid;
//创建线程
pthread_create(&pthid,NULL,pth_work,NULL);
pthread_detach(pthid);//设置为分离属性
pthread_create(&pthid,NULL,pth_work2,NULL);
pthread_detach(pthid);//设置为分离属性
while(1)
{
//主线程中进行入队
pthread_mutex_lock(&mutex);//上锁
cnt++;
Queue_head=Queud_InPut(Queue_head,cnt);
printf("【主线程】入队成功,count=%d\n",Queud_GetCount(Queue_head));
pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁
usleep(50000);
}
}