一个通用纯C队列的实现

https://blog.csdn.net/kxcfzyk/article/details/31728179

队列并不是很复杂的数据结构，但是非常实用，这里实现一个队列是因为在我的另一篇博客非常精简的Linux线程池实现中要用到。

队列API定义如下：

1. //queue.h

2.  

3. #ifndef QUEUE_H_INCLUDED

4. #define QUEUE_H_INCLUDED

5.  

6. typedef struct queue *queue_t;

7.  

8. queue_t queue_create();

9.  

10. int queue_isempty(queue_t q);

11.  

12. void* queue_enqueue(queue_t q, unsigned int bytes);

13.  

14. void* queue_dequeue(queue_t q);

15.  

16. void queue_destroy(queue_t q);

17.  

18. #endif //QUEUE_H_INCLUDED

队列API提供的功能有：创建队列，判断队列是否为空，入队，出队，销毁队列。这个队列是通用的，不针对特定数据类型，它里面存储的元素是void*类型的指针。注意这个队列跟普通队列的入队操作有所不同。普通队列的入队操作通常如下：

1. struct type *p;

2. p = malloc(sizeof(struct type));

3. p->a = ...;

4. p->b = ...;

5. p->c = ...;

6. ...

7. queue_enqueue(q, p);

而这里的入队操作简化了流程：

1. struct type *p;

2. p=queue_enqueue(q, sizeof(struct type));

3. p->a = ...;

4. p->b = ...;

5. p->c = ...;

6. ...

另外虽然队列元素（指针）所指向的内存空间是在入队操作时由队列分配的，但是队列元素出队以后，队列并不负责元素所指向内存空间的释放，队列使用者应该自己手动释放内存。

队列的实现如下：

1. //queue.c

2.  

3. #include "queue.h"

4. #include <stdlib.h>

5.  

6. struct node {

7. void *element;

8. struct node *next;

9. };

10.  

11. struct queue {

12. struct node front;

13. struct node *tail;

14. };

15.  

16. queue_t queue_create() {

17. queue_t q;

18. q=(queue_t)malloc(sizeof(struct queue));

19. q->front.element=NULL;

20. q->front.next=NULL;

21. q->tail=&q->front;

22. return q;

23. }

24.  

25. int queue_isempty(queue_t q) {

26. return &q->front==q->tail;

27. }

28.  

29. void* queue_enqueue(queue_t q, unsigned int bytes) {

30. q->tail->next=(struct node*)malloc(sizeof(struct node));

31. q->tail->next->element=malloc(bytes);

32. q->tail->next->next=NULL;

33. q->tail=q->tail->next;

34. return q->tail->element;

35. }

36.  

37. void* queue_dequeue(queue_t q) {

38. struct node *tmp=q->front.next;

39. void *element;

40. if(tmp==NULL) {

41. return NULL;

42. }

43. element=tmp->element;

44. q->front.next=tmp->next;

45. free(tmp);

46. if(q->front.next==NULL) {

47. q->tail=&q->front;

48. }

49. return element;

50. }

51.  

52. void queue_destroy(queue_t q) {

53. struct node *tmp, *p=q->front.next;

54. while(p!=NULL) {

55. tmp=p;

56. p=p->next;

57. free(tmp);

58. }

59. free(q); // 感谢@Toudsour指正

60. }

应用程序使用队列时只需要包含queue.h头文件，并在编译时将queue.c一起编译就行了。因为队列的声明和实现是严格分离的，包含queue.h的应用程序无法也不应该通过队列指针直接访问队列结构体的成员。