编写循环队列基本运算的算法。假设此循环队列中只设rear 和length 来分别指示尾元素的位置和队中元素的个数，试给出判别此循环队列的队满、队空、出队和入队的算法，求出队时返回队头元素。

循环队列的基本操作主要包括判断队列是否为空（队空）、是否已满（队满），以及入队和出队操作。下面我会详细地介绍这些算法。

1. **队列满**:
- 判定条件：当` rear == (front + length - 1) % queue_size`时，表示队列满了，其中`queue_size`是循环队列的大小（即数组长度）。
- 算法：

     if (rear == (front + length - 1) % queue_size) {
         printf("Queue is full.\n");
         // 或者在这里添加相应的错误处理逻辑
     }

2. **队列空**:
- 判定条件：当` front == rear`时，表示队列为空。
- 算法：

     if (front == rear) {
         printf("Queue is empty.\n");
         // 或者在这里添加相应的错误处理逻辑
     }

3. **入队（Enqueue）操作**:
- 插入新元素到队尾：

     rear = (rear + 1) % queue_size; // 如果不是队尾，加一并取模保持在队列范围内
     data[rear] = element; // 元素赋值给队列中的相应位置
     length++; // 队列长度加一

4. **出队（Dequeue）操作**:
- 获取并移除队首元素，然后更新front指针：

     if (length > 0) { // 防止除零错误
         element = data[front]; // 取出队头元素
         front = (front + 1) % queue_size; // 更新front，移动一位并取模
         length--; // 队列长度减一
         // 返回或打印元素
         return element;
     } else {
         printf("Queue is empty.\n");
     }

- 注意如果出队后队列变成空，也需要检查并处理。

5. **队头元素**:
- 出队操作本身就可以获取队头元素，因为每次出队都会更新`front`指针指向下一个元素。

**相关问题--:**
1. 如何在循环队列中实现高效的插入和删除操作？
2. 如何处理队列满的情况？
3. 当队列长度等于容量时，入队会发生什么？
4. 出队操作后如何保证循环队列的有效性？