ce编辑器" style="margin-top: 30px;margin-bottom: 15px;font-weight: bold;color: black;font-size: 25px;">1. 什么是队列

队列（queue）是一种只能在一端插入元素、在另一端删除元素的数据结构，遵循「先入先出」（FIFO）的规则。

队列中有两个基本概念：

• 队头指针（可变）：永远指向此队列的第一个数据元素；
• 队尾指针（可变）：永远指向此队列的最后一个数据元素；

队列中的数据存储方式有两种：

① 基于静态连续内存（数组）存储，如图：② 基于动态内存（链表节点）存储，如图：

❝后续都使用基于静态内存存储的队列讲解。

❞

队列提供两个统一的操作：

• 「入队（enqueue）」

入队将一个元素添加到队尾，并将队尾指针 1后移，如图：

• 「出队（dequeue）」

出队将从队头中取出一个元素，并将队头指针 1后移，如图：

2. 环形队列

2.1. 环形队列的特点

普通队列的入队操作将队尾指针后移 1，出队操作将队头指针后移 1，操作几次之后会发现队头指针和队尾指针都跑到缓冲区的尾部去了：这就导致了前面的内存空间全被浪费，如果要重新恢复使用，则需要进行元素和指针的移动：显然这种队列使用方式太不方便了，所以就诞生了环形队列：「不用搬移元素和指针，一直可以重复利用这段内存空间」。

2.2. 环形队列的实现

TencentOS-tiny中环形队列的实现在tos_ring_queue.h和tos_ring_queue.c中。

typedef struct k_ring_queue_st {
    knl_obj_t   knl_obj;

    uint16_t    head; //队头指针
    uint16_t    tail; //队尾指针
    size_t      total; //记录队列中元素的个数

    uint8_t    *pool; //队列底层的存储结构（一个数组）

    size_t      item_size; //队列中每个元素的大小，单位：字节
    size_t      item_cnt; //队列中可以容纳的元素数量
} k_ring_q_t;
环形队列初始化，将队头指针和队尾置0：

 __API__ k_err_t tos_ring_q_create(k_ring_q_t *ring_q, void *pool, size_t item_cnt, size_t item_size)
{
 //省略了参数合法性检查代码
    ring_q->head        = 0u;
    ring_q->tail        = 0u;
    ring_q->total       = 0;

    ring_q->pool        = (uint8_t *)pool;
    ring_q->item_size   = item_size;
    ring_q->item_cnt    = item_cnt;

    return K_ERR_NONE;
}
判断环形队列是否为满或者为空：

__API__ int tos_ring_q_is_empty(k_ring_q_t *ring_q)
{
    TOS_CPU_CPSR_ALLOC();
    int is_empty = K_FALSE;

    //省略了参数合法性检查代码
    TOS_CPU_INT_DISABLE();
    is_empty = (ring_q->total == 0 ? K_TRUE : K_FALSE);
    TOS_CPU_INT_ENABLE();

    return is_empty;
}

__API__ int tos_ring_q_is_full(k_ring_q_t *ring_q)
{
    TOS_CPU_CPSR_ALLOC();
    int is_full = K_FALSE;

  //省略了参数合法性检查代码
    TOS_CPU_INT_DISABLE();
    is_full = (ring_q->total == ring_q->item_cnt ? K_TRUE : K_FALSE);
    TOS_CPU_INT_ENABLE();

    return is_full;
}
环形队列入队操作的API如下：

__API__ k_err_t tos_ring_q_enqueue(k_ring_q_t *ring_q, void *item, size_t item_size);
在此API中，入队操作的实现如下：

__STATIC_INLINE__ void ring_q_item_increase(k_ring_q_t *ring_q)
{
    ring_q->tail = RING_NEXT(ring_q, ring_q->tail);
     ring_q->total;
}
环形队列出队操作的API如下：

__API__ k_err_t tos_ring_q_dequeue(k_ring_q_t *ring_q, void *item, size_t *item_size);
在此API中，出队操作的实现如下：

__STATIC_INLINE__ void ring_q_item_decrease(k_ring_q_t *ring_q)
{
    ring_q->head = RING_NEXT(ring_q, ring_q->head);
    --ring_q->total;
}
在入队和出队操作的时候都使用了 RING_NEXT 宏，用来获取在环形队列中的下一个位置：

#define RING_NEXT(ring_q, index)    ((index   1) % ring_q->item_cnt)


2.3. 环形队列使用Demo

编写如下的测试代码：

ce;font-size: 12px;-webkit-overflow-scrolling: touch;letter-spacing: 0px;padding-top: 15px;background: #f8f8f8;border-radius: 5px;">#include 

typedef struct item_st {
    int a;
    int b;
    int c;
} item_t;

#define RING_QUEUE_ITEM_MAX 5

uint8_t ring_q_buffer[RING_QUEUE_ITEM_MAX * sizeof(item_t)];

k_ring_q_t ring_q;

void entry_task_demo(void *arg)
{
    k_err_t err;
    int i;
    item_t item;
    size_t item_size;
    
    //创建环形队列
    tos_ring_q_create(