cQueue类型定义

博客涉及OMNeT++的相关内容,提及了正确与错误情况,可能与OMNeT++的BUG调试有关。

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正确:

cQueue queue;

错误:

cQueue *queue;

### C语言中队列(Queue)的实现与用法 #### 1. 队列的基本概念 队列是一种遵循先进先出(FIFO, First In First Out)原则的数据结构[^1]。在C语言中,通常通过链表或者数组来实现队列。以下将以链表为基础介绍队列的具体实现方法。 --- #### 2. 结构体定义 为了实现队列,需要定义两个结构体:一个是表示队列节点的结构体 `QNode`,另一个是用于管理整个队列的结构体 `Queue`。 ```c typedef int QDataType; // 可以根据需求修改为其他数据类型 // 定义队列节点 typedef struct QueueNode { QDataType data; struct QueueNode* next; } QNode; // 定义队列 typedef struct Queue { QNode* head; // 头指针 QNode* tail; // 尾指针 int size; // 当前队列中的元素数量 } Queue; ``` --- #### 3. 初始化队列 初始化函数的作用是将队列设置为空状态,即将头尾指针置为 `NULL`,并将大小设为 `0`。 ```c void QueueInit(Queue* pq) { assert(pq != NULL); // 断言确保传入的有效地址 pq->head = pq->tail = NULL; pq->size = 0; } ``` --- #### 4. 销毁队列 销毁函数负责释放队列所占用的所有内存空间,并将队列重置为空状态。 ```c void QueueDestroy(Queue* pq) { assert(pq != NULL); QNode* cur = pq->head; while (cur) { QNode* next = cur->next; free(cur); cur = next; } pq->head = pq->tail = NULL; pq->size = 0; } ``` --- #### 5. 入队操作 入队是指将一个新的元素添加到队列的尾部。如果队列为空,则新加入的节点既是头也是尾。 ```c void QueuePush(Queue* pq, QDataType x) { assert(pq != NULL); QNode* new_node = (QNode*)malloc(sizeof(QNode)); if (new_node == NULL) { perror("Memory allocation failed"); exit(EXIT_FAILURE); } new_node->data = x; new_node->next = NULL; if (pq->tail == NULL) { // 如果队列为空 pq->head = pq->tail = new_node; } else { pq->tail->next = new_node; pq->tail = new_node; } pq->size++; } ``` --- #### 6. 出队操作 出队是从队列头部移除一个元素。如果队列只有一个元素,则移除后需将头尾指针都置为 `NULL`。 ```c void QueuePop(Queue* pq) { assert(pq != NULL && !QueueEmpty(pq)); // 确保队列非空 QNode* tmp = pq->head; if (pq->head == pq->tail) { // 如果队列只剩下一个节点 pq->head = pq->tail = NULL; } else { pq->head = pq->head->next; } free(tmp); pq->size--; } ``` --- #### 7. 获取队首和队尾元素 这两个函数分别返回队列头部和尾部的元素值,但不会改变队列的状态。 ```c QDataType QueueFront(Queue* pq) { assert(pq != NULL && !QueueEmpty(pq)); return pq->head->data; } QDataType QueueBack(Queue* pq) { assert(pq != NULL && !QueueEmpty(pq)); return pq->tail->data; } ``` --- #### 8. 检测队列是否为空 判断队列是否为空非常简单,只需检查头指针是否为 `NULL` 即可。 ```c bool QueueEmpty(Queue* pq) { assert(pq != NULL); return pq->head == NULL; } ``` --- #### 9. 获取队列有效数据个数 该函数返回当前队列中存在的元素总数。 ```c int QueueSize(Queue* pq) { assert(pq != NULL); return pq->size; } ``` --- #### 10. 使用示例 下面是一个完整的使用示例,展示如何创建、操作并最终销毁一个队列。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <assert.h> // 上述所有函数声明和定义... int main() { Queue queue; QueueInit(&queue); printf("Is the queue empty? %s\n", QueueEmpty(&queue) ? "Yes" : "No"); QueuePush(&queue, 10); QueuePush(&queue, 20); QueuePush(&queue, 30); printf("Front of queue: %d\n", QueueFront(&queue)); printf("Back of queue: %d\n", QueueBack(&queue)); printf("Queue size: %d\n", QueueSize(&queue)); QueuePop(&queue); printf("After popping one element:\n"); printf("Front of queue: %d\n", QueueFront(&queue)); printf("Queue size: %d\n", QueueSize(&queue)); QueueDestroy(&queue); return 0; } ``` 运行结果: ``` Is the queue empty? Yes Front of queue: 10 Back of queue: 30 Queue size: 3 After popping one element: Front of queue: 20 Queue size: 2 ``` --- ###
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