C中基于数组的队列逻辑

Question

我在网上阅读时碰巧遇到了基于数组的队列的实现：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef int item_t;
typedef struct {item_t *base; 
                int    front; 
                int     rear; 
                int     size;} queue_t;

queue_t *create_queue(int size)
{   queue_t *qu;
    qu = (queue_t *) malloc( sizeof(queue_t) );
    qu->base = (item_t *) malloc( size * sizeof(item_t) );
    //printf("q->base address %p\n",qu->base);
    qu->size = size;
    qu->front = qu->rear = 0;
    return( qu );
}

int enqueue( item_t x, queue_t *qu)
{   
    printf("modulo result %d\n",((qu->rear +2)% qu->size));
    if ( qu->front != ((qu->rear +2)% qu->size) )
    {   qu->base[qu->rear] = x; 
        qu->rear = ((qu->rear+1)%qu->size);  
        return( 0 );
    }
    else
       return( -1 );
}

这是代码中的创建队列和入队逻辑。最初 front 和 back 是 zero.qu->front 和 ((qu->rear +2)% qu->size) 不相等，因此项目将被排队。我无法理解为什么在这个逻辑中使用 2 - ((qu->rear +2)% qu->size) ？

Answer 1

因为如果 (qu->rear+1) % qu->size 被使用，并且一个元素将在几乎满的队列中排队，那么 q->rear 将被递增（这是在“qu- >rear = ((qu->rear+1)%qu->size);") 并且您会遇到满队列与空队列无法区分的情况。

说队列大小为 4 个元素，然后添加 4 个实际元素，最终会得到“前”指向第 0 个元素（因为前从未改变），“后”将再次指向第 0 个元素作为“后”增加了 4 次，在最后一次增加时它回绕回 0。在这种情况下，前和后指向第 0 个元素，这与队列为空时开始时相同，您无法判断队列是满还是空，即一个问题（有时）。

此代码可能会稍作更改，以反映设置队列时的队列大小参数并不意味着您创建了大小为 N 的队列，而是创建了大小为 N-1 的队列......