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“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;
初始化状态：
q->head = q->tail = q->tag = 0;
队列为空：
( q->head == q->tail) && (q->tag == 0)
队列为满 ：
((q->head == q->tail) && (q->tag == 1))
入队操作，如队列不满，则写入：
q->tail = (q->tail + 1) % q->size ;
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
头文件ringq.h:
#ifndef __RINGQ_H__#define __RINGQ_H__
#ifdef __cplusplusextern "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__ */
#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; }
return p_queue->tag ; }
int ringq_poll(RINGQ * p_queue,int * p_data){ print_ringq(p_queue); if(ringq_is_empty(p_queue)) {
printf("ringq is empty\n"); return -1; }
*p_data = p_queue->space[p_queue->head];
p_queue->head = (p_queue->head + 1) % p_queue->size ;
/* 这个时候一定队列空了*/ if(p_queue->tail == p_queue->head) { p_queue->tag = 0; } return p_queue->tag ;}
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由于文件比较多，这里只是将部分目录截图出来，全套包含大厂面经、学习笔记、源码讲义、实战项目、大纲路线、电子书籍、讲解视频，并且后续会持续更新
