1、隊列的原理和作用

1、1 隊列的原理

? ? ? ? 隊列的原理其實就像一個管道，如果我們不斷的往管道里塞乒乓球，每個乒乓球在管道里就會排列一條隊列，先進去的乒乓球會先出來，這個就是隊列先進先出的規則

? ? ? ? 球從左邊進去的動作叫入列，然后進去的球在管道里排成一個隊列，這個叫隊列緩存，說白了就類似于一個數組，那么存了五個球就相當于是buff[5]；這樣的意思，從最右邊出來的球也是進去最早的球，這個動作也叫出列，所以遵循了先進先出的規則

1、2 隊列的作用

? ? ? ? 隊列最主要的作用就是用來緩存數據，比方說串口接收數據，我們一般定義一個數組來存儲數據，但是假如串口數據頻率很快，可能這個數組里存儲的數據還沒處理完，下一組數據又過來了，那么這時候數組里的數據就會被新數據覆蓋，導致老數據丟失，像這樣就可以通過隊列的方式來處理，每收到一個字節的數據都先入列，然后在應用程序同步解析處理，根據先進先出的規則那么老的數據就不會被新的數據覆蓋了

? ? ? ? 基于這樣的緩存數據的技術，可以靈活應用在各種場景，例如說大數據處理，操作系統的消息傳遞等等

2、隊列程序的設計思路

? ? ? ? 其實實現隊列的方法有很多種，但是工作原理都是一樣的，我們要編寫代碼，首先要很清楚隊列的工作原理，那么我們這里總結隊列的三個核心關鍵點：

1、隊列緩存

2、入列

3、出列

? ? ? ? 一個隊列是不是基本需要這三個必要的操作，那么隊列緩存很好理解，就是定義一個數組，數組大小就是隊列緩存的大小，入列就是把一個或若干數據按照順序存到隊列緩存數組里，同樣出列就是把數據從隊列緩存里按順序取出來，那么原理我們懂了，接下來思考一個問題，入列和出列怎么用程序實現

2、1 入列操作

? ? ? ? 根據我們前面的理論，入列其實就是把數據存進數組的操作，我們平時存數組一般都是buff[0]=i；這種操作，那么入列其實也沒那么簡單，因為要考慮隊列里當前存在多少個數據的情況，如果有數據，那么我們就不能從[0]這個下標開始入列，所以我們在入列時要考慮兩個問題

1、隊列緩存可以存儲的數組下標位置，我們這個一般稱為隊尾

2、隊列是否已滿，如果隊列緩存滿了又有新的數據入列，該怎么處理？這里我們一般處理方式是按照時間順序，把最早入列的數據丟棄，以新的數據替換

????????那么第二個問題我們先暫時不管，我們來看第一個問題，我們前面的課程學過數組與指針，通過指針的特性，我們在用一個指針變量表示隊尾，然后通過這個隊尾指針指向隊列緩存數組的首地址，當入列一個數據時，我的隊尾指針就加1，這樣就能知道當前隊列緩存的可存儲位置地址了

2、2 出列操作

? ? ? ? 數據入列以后自然要取出來，那么我們取的時候呢也是有原則的，不能亂取，而是從最早入列那個數據的地址開始取，所以這個出列的數組下標我們稱為隊頭，同樣的我們可以使用指針變量來代表隊頭

? ? ? ? 我們看下下面這個圖是一個出列的流程，我們這個是滿編隊的隊列，總共有五個數據，那么隊頭指針指向隊列緩存首地址，接著第一個出列的就是數據1，出列后隊頭指針+1，就指向了數據2的地址，那么數據2出列后，隊頭指針又+1，以此類推，就能實現先進先出的操作

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