用结构体编写FIFO函数

下面是一个用结构体编写FIFO（First In First Out）函数的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

#define MAX_SIZE 10

typedef struct {
    int buffer[MAX_SIZE];   // 存储数据的缓冲区
    int head;               // 队列头指针
    int tail;               // 队列尾指针
    bool is_empty;          // 标识队列是否为空
    bool is_full;           // 标识队列是否已满
} fifo;

// 初始化FIFO队列
void fifo_init(fifo *f) {
    f->head = 0;
    f->tail = 0;
    f->is_empty = true;
    f->is_full = false;
}

// 向FIFO队列中插入一个元素
void fifo_push(fifo *f, int data) {
    if (f->is_full) {
        printf("FIFO is full, can't push data.\n");
        return;
    }
    f->buffer[f->tail] = data;
    f->tail++;
    if (f->tail >= MAX_SIZE) {
        f->tail = 0;
    }
    if (f->tail == f->head) {
        f->is_full = true;
    }
    f->is_empty = false;
}

// 从FIFO队列中取出一个元素
int fifo_pop(fifo *f) {
    if (f->is_empty) {
        printf("FIFO is empty, can't pop data.\n");
        return -1;
    }
    int data = f->buffer[f->head];
    f->head++;
    if (f->head >= MAX_SIZE) {
        f->head = 0;
    }
    if (f->head == f->tail) {
        f->is_empty = true;
    }
    f->is_full = false;
    return data;
}

// 获取FIFO队列中元素的数量
int fifo_count(fifo *f) {
    if (f->is_empty) {
        return 0;
    }
    if (f->is_full) {
        return MAX_SIZE;
    }
    if (f->head < f->tail) {
        return f->tail - f->head;
    } else {
        return MAX_SIZE - f->head + f->tail;
    }
}

// 打印FIFO队列中的元素
void fifo_print(fifo *f) {
    if (f->is_empty) {
        printf("FIFO is empty.\n");
        return;
    }
    printf("FIFO elements: ");
    int count = fifo_count(f);
    int i = f->head;
    while (count > 0) {
        printf("%d ", f->buffer[i]);
        i++;
        if (i >= MAX_SIZE) {
            i = 0;
        }
        count--;
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    fifo f;
    fifo_init(&f);
    fifo_push(&f, 1);
    fifo_push(&f, 2);
    fifo_push(&f, 3);
    fifo_push(&f, 4);
    fifo_push(&f, 5);
    fifo_print(&f);
    printf("fifo_pop: %d\n", fifo_pop(&f));
    printf("fifo_pop: %d\n", fifo_pop(&f));
    fifo_push(&f, 6);
    fifo_push(&f, 7);
    fifo_print(&f);
    return 0;
}

在上面的代码中，我们定义了一个名为`fifo`的结构体，用于存储FIFO队列的相关信息，包括一个存储数据的缓冲区`buffer`，一个队列头指针`head`，一个队列尾指针`tail`，以及标识队列是否为空和已满的变量`is_empty`和`is_full`。然后，我们实现了四个FIFO队列操作函数：`fifo_init`用于初始化队列，`fifo_push`用于向队列中插入一个元素，`fifo_pop`用于从队列中取出一个元素，`fifo_count`用于获取队列中元素的数量。最后，我们在`main`函数中使用这些函数来操作FIFO队列，并打印队列中的元素。