今天推薦一個(gè)適用于單片機(jī)裸機(jī)開(kāi)發(fā)的開(kāi)源輪子。

QueueForMcu

基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的隊(duì)列功能模塊，主要用于8位、16位、32位非運(yùn)行RTOS的單片機(jī)應(yīng)用，兼容大多數(shù)單片機(jī)平臺(tái)。

開(kāi)源代碼：https://github.com/xiaoxinpro/QueueForMcu

一、特性

• 動(dòng)態(tài)創(chuàng)建隊(duì)列對(duì)象
• 動(dòng)態(tài)設(shè)置隊(duì)列數(shù)據(jù)緩沖區(qū)
• 靜態(tài)指定隊(duì)列元素?cái)?shù)據(jù)長(zhǎng)度
• 采用值傳遞的方式保存隊(duì)列數(shù)據(jù)

二、快速使用

#include?"queue.h"

#define?Q_UART_BUFFER_SIZE??1024

QUEUE_HandleTypeDef?qUartTx;
QUEUE_DATA_T?BufferUartTx[Q_UART_BUFFER_SIZE];

int?main(void)
{
??QUEUE_DATA_T?temp;
??
??//初始化隊(duì)列
??Queue_Init(&qUartTx,?BufferUartTx,?Q_UART_BUFFER_SIZE);
??
??while(1)
??{
????//入隊(duì)
????Queue_Push(&qUartTx,?'Q');
????Queue_Push(&qUartTx,?'u');
????Queue_Push(&qUartTx,?'e');
????Queue_Push(&qUartTx,?'u');
????Queue_Push(&qUartTx,?'e');
????
????//出隊(duì)
????Queue_Pop(&qUartTx,?&temp);
????Queue_Pop(&qUartTx,?&temp);
????Queue_Pop(&qUartTx,?&temp);
????Queue_Pop(&qUartTx,?&temp);
????Queue_Pop(&qUartTx,?&temp);
??}
}

三、配置說(shuō)明

目前QueueForMcu只有一個(gè)靜態(tài)配置項(xiàng)，具體如下：

在文件 queue.h 中有一個(gè)宏定義 QUEUE_DATA_T 用于指定隊(duì)列元素的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，默認(rèn)是 unsigned char ，可以根據(jù)需要更改為其他數(shù)據(jù)類型。

四、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

隊(duì)列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為 QUEUE_HandleTypeDef 用于保存隊(duì)列的狀態(tài)，源碼如下：

typedef?struct?QUEUE_HandleTypeDef{
????unsigned?int?head;??????????????????????//隊(duì)列頭指針
????unsigned?int?tail;??????????????????????//隊(duì)列尾指針
????unsigned?int?buffer_length;?????????????//隊(duì)列緩存長(zhǎng)度（初始化時(shí)賦值）
????QUEUE_DATA_T?*?buffer;??????????????????//隊(duì)列緩存數(shù)組（初始化時(shí)賦值）
}QUEUE_HandleTypeDef;

其中 QUEUE_DATA_T 為配置項(xiàng)中自定義的數(shù)據(jù)類型。

五、創(chuàng)建隊(duì)列

1、創(chuàng)建隊(duì)列緩存

由于我們采用值傳遞的方式保存隊(duì)列數(shù)據(jù)，因此我們?cè)趧?chuàng)建隊(duì)列前要手動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)隊(duì)列緩存區(qū)，用于存放隊(duì)列數(shù)據(jù)。

QUEUE_DATA_T?BufferUartTx[1024];

以上代碼即創(chuàng)建一個(gè)大小為 1024 的隊(duì)列緩存區(qū)。

2、創(chuàng)建隊(duì)列結(jié)構(gòu)

接下來(lái)使用 QUEUE_HandleTypeDef 創(chuàng)建隊(duì)列結(jié)構(gòu)，用于保存隊(duì)列的狀態(tài)：

QUEUE_HandleTypeDef?qUartTx;

3、初始化隊(duì)列

準(zhǔn)備好隊(duì)列緩存和隊(duì)列結(jié)構(gòu)后調(diào)用 Queue_Init 函數(shù)來(lái)創(chuàng)建隊(duì)列，該函數(shù)原型如下：

void?Queue_Init(QUEUE_HandleTypeDef?*?hqueue,?QUEUE_DATA_T?*?buffer,?unsigned?int?len)

參數(shù)說(shuō)明：

參考代碼：

Queue_Init(&qUartTx,?BufferUartTx,?Q_UART_BUFFER_SIZE);

六、壓入隊(duì)列

1、單數(shù)據(jù)壓入

將數(shù)據(jù)壓入隊(duì)列尾部使用 Queue_Push 函數(shù)，該函數(shù)原型如下：

QUEUE_StatusTypeDef?Queue_Push(QUEUE_HandleTypeDef?*?hqueue,?QUEUE_DATA_T?data)

參數(shù)說(shuō)明：

返回值說(shuō)明：

該函數(shù)會(huì)返回一個(gè) QUEUE_StatusTypeDef 枚舉數(shù)據(jù)類型，返回值會(huì)根據(jù)隊(duì)列狀態(tài)返回以下幾個(gè)值：

參考代碼：

Queue_Push(&qUartTx,?'Q');
Queue_Push(&qUartTx,?0x51);
Queue_Push(&qUartTx,?81);

2、多數(shù)據(jù)壓入

若需要將多個(gè)數(shù)據(jù)（數(shù)組）壓入隊(duì)列可以使用 Queue_Push_Array 函數(shù)，原理上循環(huán)調(diào)用 Queue_Push 函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，函數(shù)原型如下：

unsigned?int?Queue_Push_Array(QUEUE_HandleTypeDef?*?hqueue,?QUEUE_DATA_T?*?pdatas,?unsigned?int?len)

參數(shù)說(shuō)明：

當(dāng)數(shù)組長(zhǎng)度大于隊(duì)列剩余長(zhǎng)度時(shí)，數(shù)組多余的數(shù)據(jù)將被忽略。

返回值說(shuō)明：

• 該函數(shù)將返回實(shí)際被壓入到隊(duì)列中的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。

• 當(dāng)隊(duì)列中的剩余長(zhǎng)度富余時(shí)，返回值將等于參數(shù) len 的值。

• 當(dāng)隊(duì)列中的剩余長(zhǎng)度不足時(shí)，返回值為實(shí)際被壓入到隊(duì)列的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。

七、彈出隊(duì)列

1、單數(shù)據(jù)彈出

將隊(duì)列頭部數(shù)據(jù)彈出隊(duì)列使用 Queue_Pop 函數(shù)，需要注意的是，彈出的數(shù)據(jù)將從隊(duì)列中刪除，該函數(shù)原型如下：

QUEUE_StatusTypeDef?Queue_Pop(QUEUE_HandleTypeDef?*?hqueue,?QUEUE_DATA_T?*?pdata)

參數(shù)說(shuō)明：

返回值說(shuō)明：

該函數(shù)會(huì)返回一個(gè) QUEUE_StatusTypeDef 枚舉數(shù)據(jù)類型，返回值會(huì)根據(jù)隊(duì)列狀態(tài)返回以下幾個(gè)值：

參考代碼：

QUEUE_DATA_T?temp;
if(QUEUE_OK?=?Queue_Pop(&qUartTx,?&temp))
{
????//?temp?為隊(duì)列彈出的數(shù)據(jù)
}
else
{
????//?彈出數(shù)據(jù)失敗
}

2、多數(shù)據(jù)彈出

若需要將多個(gè)數(shù)據(jù)彈出隊(duì)列可以使用 Queue_Pop_Array 函數(shù)，原理上循環(huán)調(diào)用 Queue_Pop 函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，需要注意的是，成功彈出的數(shù)據(jù)將從隊(duì)列中刪除，函數(shù)原型如下：

unsigned?int?Queue_Pop_Array(QUEUE_HandleTypeDef?*?hqueue,?QUEUE_DATA_T?*?pdatas,?unsigned?int?len)

參數(shù)說(shuō)明：

當(dāng)需要彈出數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度大于隊(duì)列中的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度時(shí)，彈出數(shù)組多余的空間將不會(huì)被賦值。

返回值說(shuō)明：

• 該函數(shù)將返回實(shí)際從隊(duì)列中彈出的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。

• 當(dāng)隊(duì)列中的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度足夠時(shí)，返回值將等于參數(shù) len 的值。

• 當(dāng)隊(duì)列中的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不足時(shí)，返回值為實(shí)際從隊(duì)列中彈出的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。

3、單數(shù)據(jù)復(fù)制

當(dāng)需要從隊(duì)列頭部獲取數(shù)據(jù)，但又不希望數(shù)據(jù)從隊(duì)列中刪除時(shí)，可以使用 Queue_Peek 函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該函數(shù)的參數(shù)與返回值與 Queue_Pop 完全相同。

使用 Queue_Peek 和 Queue_Pop 函數(shù)的區(qū)別在于：

• Queue_Pop 得到隊(duì)列中的數(shù)據(jù)后會(huì)刪除隊(duì)列中的數(shù)據(jù)。
• Queue_Peek 得到隊(duì)列中的數(shù)據(jù)后會(huì)保留隊(duì)列中的數(shù)據(jù)。

4、多數(shù)據(jù)復(fù)制

當(dāng)需要從隊(duì)列頭部獲取多個(gè)數(shù)據(jù)，但又不希望數(shù)據(jù)從隊(duì)列中刪除時(shí)，可以使用 Queue_Peek_Array 函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該函數(shù)的參數(shù)與返回值與 Queue_Pop_Array 完全相同。

使用 Queue_Peek_Array 和 Queue_Pop_Array 函數(shù)的區(qū)別在于：

• Queue_Pop_Array 得到隊(duì)列中的數(shù)據(jù)后會(huì)刪除隊(duì)列中的數(shù)據(jù)。
• Queue_Peek_Array 得到隊(duì)列中的數(shù)據(jù)后會(huì)保留隊(duì)列中的數(shù)據(jù)。

八、其他功能

1、清空隊(duì)列

當(dāng)需要清空隊(duì)列數(shù)據(jù)時(shí)，無(wú)需彈出所有數(shù)據(jù)，只需要調(diào)用 Queue_Clear 即可快速清空指定隊(duì)列，在創(chuàng)建隊(duì)列時(shí)會(huì)調(diào)用此函數(shù)來(lái)初始化隊(duì)列，因此對(duì)于剛創(chuàng)建完成的隊(duì)列無(wú)需調(diào)用清空隊(duì)列函數(shù)。

函數(shù)原型：

void?Queue_Clear(QUEUE_HandleTypeDef?*?hqueue)

參數(shù)說(shuō)明：

2、獲取隊(duì)列數(shù)據(jù)數(shù)量

當(dāng)需要獲取隊(duì)列中的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度時(shí)，調(diào)用 Queue_Count 函數(shù)，函數(shù)原型如下：

unsigned?int?Queue_Count(QUEUE_HandleTypeDef?*?hqueue)

參數(shù)說(shuō)明：

返回值說(shuō)明：