C语言循环数组做FIFO队列

C语言循环数组做FIFO队列

在做通信时，FIFO队列queue是非常好用的，先完成接收通信把接收的数据存在队列里；然后再进行先进先出逐项处理。
C语言用循环数组，通过读位置和写位置循环来实现FIFO队列功能。即数组队列。

1 以1个字节为单位的数组队列的数据结构
使用数组队列，为了方便判断队列空和队列满，使用不完全填满队列，即保留一个元素始终不用
下面是两个例子

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char usart1_rev_buf[USART1_BUFFER_MAX_SIZE] = {0}; //usart receive buffer.

unsigned short usart1_r = 0; //usart receive buffer read position.

unsigned short usart1_w = 0; //usart receive buffer write position.

char sendBufForUsart[SEND_BUF_MAX_SIZE] = {0}; //usart send buffer.

unsigned short sendWrite = 0; //usart send buffer write position.

unsigned short sendRead = 0; //usart send buffer read position.

记住：

sendRead 是下一个将要读取的位置，现在还未读取。
相当于队列头front，可执行delete操作。

sendWrite 是下一个将要写入的位置，现在还未写入。
相当于队列尾rear，可执行insert操作。

保留不用的元素位置是((sendRead+SEND_BUF_MAX_SIZE-1)%SEND_BUF_MAX_SIZE)。
判断队列空？ sendRead == sendWrite
判断队列满？ (sendWrite+1)%SEND_BUF_MAX_SIZE == sendRead

写操作
WrData为待写入的字节内容，WrBuf为待写入的内容buf，WrLen为待写的长度。
写一个字节

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if ((usart1_w+1)%USART1_BUFFER_MAX_SIZE != usart1_r)

{

usart1_rev_buf[usart1_w] = WrData;

usart1_w = (usart1_w+1) % USART1_BUFFER_MAX_SIZE;

}

写多个字节

[cpp] view
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unsigned short emptyLen;

unsigned short tmpAddr;

unsigned short tmpLen;

emptyLen = (sendRead+SEND_BUF_MAX_SIZE-(sendWrite+1)) % SEND_BUF_MAX_SIZE;

if (emptyLen >= WrLen)

{

tmpAddr = (sendWrite+WrLen) % SEND_BUF_MAX_SIZE;

if (tmpAddr <= sendWrite) //If Circular array have inverse to begin.

{

tmpLen =WrLen - tmpAddr;

memcpy(&sendBufForUsart[sendWrite], WrBuf, tmpLen); //bug place

memcpy(&sendBufForUsart[0], WrBuf+tmpLen, tmpAddr);

}

else

{

memcpy(&sendBufForUsart[sendWrite], WrBuf, WrLen);

}

sendWrite = tmpAddr;

}

读操作
RdBuf为存储读取内容的buf，RdLen为待读的长度。
读一个字节

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if (usart1_r != usart1_w) //Have new data in usart receive buffer.

{

*RdBuf = usart1_rev_buf[usart1_r];

usart1_r = (usart1_r+1) % USART1_BUFFER_MAX_SIZE; //Read out one byte.

}

读多个字节

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unsigned short validLen;

unsigned short tmpAddr;

unsigned short tmpLen;

validLen = (sendWrite+SEND_BUF_MAX_SIZE-sendRead) % SEND_BUF_MAX_SIZE;

if (validLen >= RdLen)

{

tmpAddr = (sendRead+RdLen) % SEND_BUF_MAX_SIZE;

if (tmpAddr <= sendRead) //If Circular array have inverse to begin.

{

tmpLen =RdLen - tmpAddr;

memcpy(RdBuf, &sendBufForUsart[sendRead], tmpLen);

memcpy(RdBuf+tmpLen, &sendBufForUsart[0], tmpAddr);

}

else

{

memcpy(RdBuf, &sendBufForUsart[sendRead], RdLen);

}

sendRead = tmpAddr;

}

10.2 以固定N_LEN个字节为单位的队列的数据结构。使用二维数组队列。
要求每次写队列和每次读队列，长度都固定是N_LEN。

下面是一个例子，每次读写固定长度为CMD_LENGTH，我使用二维数组实现。根据应用不同，也可选结构体数组。

[align=left][/align]

[cpp] view
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char sendBufForUsart[SEND_BUF_MAX_NUM][CMD_LENGTH] = {0};

unsigned short sendWrite = 0;

unsigned short sendRead = 0;

[align=left][/align]

写CMD_LENGTH长度

[cpp] view
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if ((sendWrite+1)%SEND_BUF_MAX_NUM != sendRead) //Have new data.

{

memcpy(&sendBufForUsart[sendWrite][0], WrBuf, CMD_LENGTH);

sendWrite = (sendWrite+1) % SEND_BUF_MAX_NUM; //Read out one byte.

}

读CMD_LENGTH长度

[cpp] view
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if (sendRead != sendWrite)

{

memcpy(RdBuf, &sendBufForUsart[sendRead][0], CMD_LENGTH);

sendRead = (sendRead + 1) % SEND_BUF_MAX_NUM;

}

用结构可以更明了的说明循环队列的使用

[cpp] view
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*typedef struct{

* valuetype data[MAXSIZE]; [>数据的存储区<]

* int font, rear; [>队首队尾<]

* int num; [>队列中元素的个数<]

*}Circular_Queue;

以上是根据本人经验的一些认识。