单片机裸机实现队列功能的方案
queueformcu
基于单片机实现的队列功能模块，主要用于8位、16位、32位非运行rtos的单片机应用，兼容大多数单片机平台。
开源代码：https://github.com/xiaoxinpro/queueformcu
一、特性
动态创建队列对象
动态设置队列数据缓冲区
静态指定队列元素数据长度
采用值传递的方式保存队列数据
二、快速使用
#include queue.h#define q_uart_buffer_size 1024queue_handletypedef quarttx;queue_data_t bufferuarttx[q_uart_buffer_size];int main(void){ queue_data_t temp; //初始化队列 queue_init( quarttx, bufferuarttx, q_uart_buffer_size); while(1) { //入队 queue_push( quarttx, 'q'); queue_push( quarttx, 'u'); queue_push( quarttx, 'e'); queue_push( quarttx, 'u'); queue_push( quarttx, 'e'); //出队 queue_pop( quarttx, temp); queue_pop( quarttx, temp); queue_pop( quarttx, temp); queue_pop( quarttx, temp); queue_pop( quarttx, temp); }}
三、配置说明
目前queueformcu只有一个静态配置项，具体如下：
在文件 queue.h 中有一个宏定义 queue_data_t 用于指定队列元素的数据长度，默认是 unsigned char ，可以根据需要更改为其他数据类型。
四、数据结构
队列的数据结构为 queue_handletypedef 用于保存队列的状态，源码如下：
typedef struct queue_handletypedef{ unsigned int head; //队列头指针 unsigned int tail; //队列尾指针 unsigned int buffer_length; //队列缓存长度（初始化时赋值） queue_data_t * buffer; //队列缓存数组（初始化时赋值）}queue_handletypedef;
其中 queue_data_t 为配置项中自定义的数据类型。
五、创建队列
1、创建队列缓存
由于我们采用值传递的方式保存队列数据，因此我们在创建队列前要手动创建一个队列缓存区，用于存放队列数据。
queue_data_t bufferuarttx[1024];
以上代码即创建一个大小为 1024 的队列缓存区。
2、创建队列结构
接下来使用 queue_handletypedef 创建队列结构，用于保存队列的状态：
queue_handletypedef quarttx;
3、初始化队列
准备好队列缓存和队列结构后调用 queue_init 函数来创建队列，该函数原型如下：
void queue_init(queue_handletypedef * hqueue, queue_data_t * buffer, unsigned int len)
参数说明：
参数名 描述
hqueue 需要初始化的队列结构，如果二次初始化将清空原队列的内容。
buffer 队列缓存的首地址指针
len 队列长度，不能比队列缓存长度还要大。
参考代码：
queue_init( quarttx, bufferuarttx, q_uart_buffer_size);
六、压入队列
1、单数据压入
将数据压入队列尾部使用 queue_push 函数，该函数原型如下：
queue_statustypedef queue_push(queue_handletypedef * hqueue, queue_data_t data)
参数说明：
参数名 描述
hqueue 需要压入数据的队列结构。
data 待压入队列的数据。
返回值说明：
该函数会返回一个 queue_statustypedef 枚举数据类型，返回值会根据队列状态返回以下几个值：
返回值 描述
queue_ok 数据压入队列成功。
queue_overload 未压入数据到队列中，原因队列已满。
参考代码：
queue_push( quarttx, 'q');queue_push( quarttx, 0x51);queue_push( quarttx, 81);
2、多数据压入
若需要将多个数据（数组）压入队列可以使用 queue_push_array 函数，原理上循环调用 queue_push 函数来实现的，函数原型如下：
unsigned int queue_push_array(queue_handletypedef * hqueue, queue_data_t * pdatas, unsigned int len)
参数说明：
参数名 描述
hqueue 需要压入数据的队列结构。
pdatas 待压入队列的数组首地址。
len 待压入队列的数组长度。
当数组长度大于队列剩余长度时，数组多余的数据将被忽略。
返回值说明：
该函数将返回实际被压入到队列中的数据长度。
当队列中的剩余长度富余时，返回值将等于参数 len 的值。
当队列中的剩余长度不足时，返回值为实际被压入到队列的数据长度。
七、弹出队列
1、单数据弹出
将队列头部数据弹出队列使用 queue_pop 函数，需要注意的是，弹出的数据将从队列中删除，该函数原型如下：
queue_statustypedef queue_pop(queue_handletypedef * hqueue, queue_data_t * pdata)
参数说明：
参数名 描述
hqueue 需要弹出数据的队列结构。
pdata 用于保存弹出数据变量的指针。
返回值说明：
该函数会返回一个 queue_statustypedef 枚举数据类型，返回值会根据队列状态返回以下几个值：
返回值 描述
queue_ok 数据弹出队列成功。
queue_void 未弹出数据到队列中，原因队列为空。
参考代码：
queue_data_t temp;if(queue_ok = queue_pop( quarttx, temp)){ // temp 为队列弹出的数据}else{ // 弹出数据失败}
2、多数据弹出
若需要将多个数据弹出队列可以使用 queue_pop_array 函数，原理上循环调用 queue_pop 函数来实现的，需要注意的是，成功弹出的数据将从队列中删除，函数原型如下：
unsigned int queue_pop_array(queue_handletypedef * hqueue, queue_data_t * pdatas, unsigned int len)
参数说明：
参数名 描述
hqueue 需要弹出数据的队列结构。
pdatas 用于保存弹出数据数组的首地址。
len 需要弹出数据数组的长度。
当需要弹出数据的长度大于队列中的数据长度时，弹出数组多余的空间将不会被赋值。
返回值说明：
该函数将返回实际从队列中弹出的数据长度。
当队列中的数据长度足够时，返回值将等于参数 len 的值。
当队列中的数据长度不足时，返回值为实际从队列中弹出的数据长度。
3、单数据复制
当需要从队列头部获取数据，但又不希望数据从队列中删除时，可以使用 queue_peek 函数来实现，该函数的参数与返回值与 queue_pop 完全相同。
使用 queue_peek 和 queue_pop 函数的区别在于：
queue_pop 得到队列中的数据后会删除队列中的数据。
queue_peek 得到队列中的数据后会保留队列中的数据。
4、多数据复制
当需要从队列头部获取多个数据，但又不希望数据从队列中删除时，可以使用 queue_peek_array 函数来实现，该函数的参数与返回值与 queue_pop_array 完全相同。
使用 queue_peek_array 和 queue_pop_array 函数的区别在于：
queue_pop_array 得到队列中的数据后会删除队列中的数据。
queue_peek_array 得到队列中的数据后会保留队列中的数据。
八、其他功能
1、清空队列
当需要清空队列数据时，无需弹出所有数据，只需要调用 queue_clear 即可快速清空指定队列，在创建队列时会调用此函数来初始化队列，因此对于刚创建完成的队列无需调用清空队列函数。
函数原型：
void queue_clear(queue_handletypedef * hqueue)
参数说明：
参数名 描述
hqueue 需要清空的队列结构。
2、获取队列数据数量
当需要获取队列中的数据长度时，调用 queue_count 函数，函数原型如下：
unsigned int queue_count(queue_handletypedef * hqueue)
参数说明：
参数名 描述
hqueue 需要获取数据长度的队列结构。
返回值说明：
该函数将返回队列中的数据长度。
返回值范围在0到创建队列时的长度之间。
license
copyright © 2020 queueformcu released under the gpl-3.0 license.
来源：嵌入式大杂烩
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开源代码：https://github.com/xiaoxinpro/queueformcu
一、特性
动态创建队列对象
动态设置队列数据缓冲区
静态指定队列元素数据长度
采用值传递的方式保存队列数据
二、快速使用
#include queue.h#define q_uart_buffer_size 1024queue_handletypedef quarttx;queue_data_t bufferuarttx[q_uart_buffer_size];int main(void){ queue_data_t temp; //初始化队列 queue_init( quarttx, bufferuarttx, q_uart_buffer_size); while(1) { //入队 queue_push( quarttx, 'q'); queue_push( quarttx, 'u'); queue_push( quarttx, 'e'); queue_push( quarttx, 'u'); queue_push( quarttx, 'e'); //出队 queue_pop( quarttx, temp); queue_pop( quarttx, temp); queue_pop( quarttx, temp); queue_pop( quarttx, temp); queue_pop( quarttx, temp); }}
三、配置说明
目前queueformcu只有一个静态配置项，具体如下：
在文件 queue.h 中有一个宏定义 queue_data_t 用于指定队列元素的数据长度，默认是 unsigned char ，可以根据需要更改为其他数据类型。
四、数据结构
队列的数据结构为 queue_handletypedef 用于保存队列的状态，源码如下：
typedef struct queue_handletypedef{ unsigned int head; //队列头指针 unsigned int tail; //队列尾指针 unsigned int buffer_length; //队列缓存长度（初始化时赋值） queue_data_t * buffer; //队列缓存数组（初始化时赋值）}queue_handletypedef;
其中 queue_data_t 为配置项中自定义的数据类型。
五、创建队列
1、创建队列缓存
由于我们采用值传递的方式保存队列数据，因此我们在创建队列前要手动创建一个队列缓存区，用于存放队列数据。
queue_data_t bufferuarttx[1024];
以上代码即创建一个大小为 1024 的队列缓存区。
2、创建队列结构
接下来使用 queue_handletypedef 创建队列结构，用于保存队列的状态：
queue_handletypedef quarttx;
3、初始化队列
准备好队列缓存和队列结构后调用 queue_init 函数来创建队列，该函数原型如下：
void queue_init(queue_handletypedef * hqueue, queue_data_t * buffer, unsigned int len)
参数说明：
参数名 描述
hqueue 需要初始化的队列结构，如果二次初始化将清空原队列的内容。
buffer 队列缓存的首地址指针
len 队列长度，不能比队列缓存长度还要大。
参考代码：
queue_init( quarttx, bufferuarttx, q_uart_buffer_size);
六、压入队列
1、单数据压入
将数据压入队列尾部使用 queue_push 函数，该函数原型如下：
queue_statustypedef queue_push(queue_handletypedef * hqueue, queue_data_t data)
参数说明：
参数名 描述
hqueue 需要压入数据的队列结构。
data 待压入队列的数据。
返回值说明：
该函数会返回一个 queue_statustypedef 枚举数据类型，返回值会根据队列状态返回以下几个值：
返回值 描述
queue_ok 数据压入队列成功。
queue_overload 未压入数据到队列中，原因队列已满。
参考代码：
queue_push( quarttx, 'q');queue_push( quarttx, 0x51);queue_push( quarttx, 81);
2、多数据压入
若需要将多个数据（数组）压入队列可以使用 queue_push_array 函数，原理上循环调用 queue_push 函数来实现的，函数原型如下：
unsigned int queue_push_array(queue_handletypedef * hqueue, queue_data_t * pdatas, unsigned int len)
参数说明：
参数名 描述
hqueue 需要压入数据的队列结构。
pdatas 待压入队列的数组首地址。
len 待压入队列的数组长度。
当数组长度大于队列剩余长度时，数组多余的数据将被忽略。
返回值说明：
该函数将返回实际被压入到队列中的数据长度。
当队列中的剩余长度富余时，返回值将等于参数 len 的值。
当队列中的剩余长度不足时，返回值为实际被压入到队列的数据长度。
七、弹出队列
1、单数据弹出
将队列头部数据弹出队列使用 queue_pop 函数，需要注意的是，弹出的数据将从队列中删除，该函数原型如下：
queue_statustypedef queue_pop(queue_handletypedef * hqueue, queue_data_t * pdata)
参数说明：
参数名 描述
hqueue 需要弹出数据的队列结构。
pdata 用于保存弹出数据变量的指针。
返回值说明：
该函数会返回一个 queue_statustypedef 枚举数据类型，返回值会根据队列状态返回以下几个值：
返回值 描述
queue_ok 数据弹出队列成功。
queue_void 未弹出数据到队列中，原因队列为空。
参考代码：
queue_data_t temp;if(queue_ok = queue_pop( quarttx, temp)){ // temp 为队列弹出的数据}else{ // 弹出数据失败}
2、多数据弹出
若需要将多个数据弹出队列可以使用 queue_pop_array 函数，原理上循环调用 queue_pop 函数来实现的，需要注意的是，成功弹出的数据将从队列中删除，函数原型如下：
unsigned int queue_pop_array(queue_handletypedef * hqueue, queue_data_t * pdatas, unsigned int len)
参数说明：
参数名 描述
hqueue 需要弹出数据的队列结构。
pdatas 用于保存弹出数据数组的首地址。
len 需要弹出数据数组的长度。
当需要弹出数据的长度大于队列中的数据长度时，弹出数组多余的空间将不会被赋值。
返回值说明：
该函数将返回实际从队列中弹出的数据长度。
当队列中的数据长度足够时，返回值将等于参数 len 的值。
当队列中的数据长度不足时，返回值为实际从队列中弹出的数据长度。
3、单数据复制
当需要从队列头部获取数据，但又不希望数据从队列中删除时，可以使用 queue_peek 函数来实现，该函数的参数与返回值与 queue_pop 完全相同。
使用 queue_peek 和 queue_pop 函数的区别在于：
queue_pop 得到队列中的数据后会删除队列中的数据。
queue_peek 得到队列中的数据后会保留队列中的数据。
4、多数据复制
当需要从队列头部获取多个数据，但又不希望数据从队列中删除时，可以使用 queue_peek_array 函数来实现，该函数的参数与返回值与 queue_pop_array 完全相同。
使用 queue_peek_array 和 queue_pop_array 函数的区别在于：
queue_pop_array 得到队列中的数据后会删除队列中的数据。
queue_peek_array 得到队列中的数据后会保留队列中的数据。
八、其他功能
1、清空队列
当需要清空队列数据时，无需弹出所有数据，只需要调用 queue_clear 即可快速清空指定队列，在创建队列时会调用此函数来初始化队列，因此对于刚创建完成的队列无需调用清空队列函数。
函数原型：
void queue_clear(queue_handletypedef * hqueue)
参数说明：
参数名 描述
hqueue 需要清空的队列结构。
2、获取队列数据数量
当需要获取队列中的数据长度时，调用 queue_count 函数，函数原型如下：
unsigned int queue_count(queue_handletypedef * hqueue)
参数说明：
参数名 描述
hqueue 需要获取数据长度的队列结构。
返回值说明：
该函数将返回队列中的数据长度。
返回值范围在0到创建队列时的长度之间。
license
copyright © 2020 queueformcu released under the gpl-3.0 license.
来源：嵌入式大杂烩
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