前言

嵌入式开发过程中，各个模块之间，各个设备之间进行交互时，都会存在数据的输入输出，由于处理的方式不同，数据不会立即同步处理，因此通常在设计时都会设计缓冲区进行数据的处理，方式数据丢失等问题；一个项目中存在不同模块都需要缓冲区的设计，设计策略基本都一样，不同的是数据结构，在 C 语言中可以编写缓冲区功能函数，入参类型通常为无类型指针，适配所有需要储存的不同数据结构，但是这种方式必须先知道不同数据结构体的大小，在写入和读取时按一个个字节操作。

下面介绍的是使用宏定义函数实现该方式，按照数据结构的形式赋值速度快，效率高，但是需要一定内存（宏定义），以空间换时间。

实现方式

宏定义函数实现数据队列的功能，适用不同数据结构，类似于 C++ 的模板方式，相同的实现逻辑，不同的数据结构。

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/**

  * @brief  缓存区操作信息结构体定义

  */

typedef struct{

    uint8_t  state;         /*!< 控制状态 */

    uint8_t  end;           /*!< 循环队列尾哨兵 */

    uint8_t  head;          /*!< 循环队列首哨兵 */

    uint8_t  num;           /*!< 循环队列中能存储的最多组数 */

} QueueCtrl_t;

#define QUEUE_ENABLE_COVER      (0X80)

#define QUEUE_EXIT_DATA         (0X01)

#define QUEUE_DATA_FULL         (0X02)

#define QUEUE_DATA_LOCK         (0X04)

/**

  * @brief      队列控制初始化

  *

  * @param[in,out]  ctrl - 队列控制句柄

  * @param[in]  num - 队列数目大小

  * @param[in]  cover - 0,不覆盖; 1,队列满了覆盖顶端数据

  */

#define QUEUE_INIT(ctrl, maxNum, cover)  ({\

    ctrl.end    = 0;\

    ctrl.head   = 0;\

    ctrl.num    = (maxNum);\

    ctrl.state  = 0x00;\

    ctrl.state  |= ((cover) ? QUEUE_ENABLE_COVER : 0);\

})

/**

  * @brief      在队列末尾加入新的数据

  *

  * @param[in,out]  dstLists - 队列缓存区

  * @param[in]      src - 新的数据

  * @param[in,out]  ctrl - 队列控制句柄

  * @retval     返回的值含义如下

  *             @arg 0: 写入成功

  *             @arg -1: 写入失败

  */

#define QUEUE_PUSH_DATA(dstLists, src, ctrl)  ({ \

    int ret = 0;\

\

    if (QUEUE_DATA_LOCK != ((ctrl.state) & QUEUE_DATA_LOCK))  \

    {\

        dstLists[(ctrl.end)++] = src;\

        (ctrl.state) |= QUEUE_EXIT_DATA;  \

\

        if ((ctrl.end) >= (ctrl.num))\

        {\

            (ctrl.end) = 0;\

        }\

\

        if (((ctrl.state) & QUEUE_DATA_FULL) == QUEUE_DATA_FULL)\

        {\

            (ctrl.head) = (ctrl.end);\

        }\

        else if ((ctrl.end) == (ctrl.head))\

        {\

            (ctrl.state) |= QUEUE_DATA_FULL;\

\

            if ((ctrl.state & QUEUE_ENABLE_COVER) != QUEUE_ENABLE_COVER)     \

            {\

                (ctrl.state) |= QUEUE_DATA_LOCK;\

            }\

        }\

\

        ret = 0;\

    }\

    else\

    {\

        ret = -1;\

    }\

\

    ret;\

})

/**

  * @brief      在队列顶端读取数据

  *

  * @param[in,out]  dstLists - 队列缓存区

  * @param[out]     dst - 读取的数据

  * @param[in,out]  ctrl - 队列控制句柄

  * @retval     返回的值含义如下

  *             @arg 0: 读取成功

  *             @arg -1: 读取失败

  */

#define QUEUE_POP_DATA(dstLists, dst, ctrl)  ({\

\

    int ret = -1;\

\

    if (((ctrl.state) & QUEUE_EXIT_DATA) == QUEUE_EXIT_DATA)\

    {\

        dst = dstLists[ctrl.head++];\

\

        if ((ctrl.head) >= (ctrl.num))\

        {\

            ctrl.head = 0;\

        }\

\

        if ((ctrl.head) == (ctrl.end))\

        {\

            if (((ctrl.state) & QUEUE_DATA_FULL) != QUEUE_DATA_FULL)\

            {\

                (ctrl.state) &= ~QUEUE_EXIT_DATA;\

            }\

        }\

\

        ret = 0;\

    }\

\

    (ctrl.state) &= ~QUEUE_DATA_LOCK;\

    (ctrl.state) &= ~QUEUE_DATA_FULL;\

\

    ret;\

})

巴特西

C 语言通用模板队列

前言

实现方式

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