数据结构【二】:简单阻塞队列BlockingQueue的基础上添加权限属性:priority,并控制enqueue时根据priority排序插入.

1.定义priority取值范围0~9

2.dequeue取出priority值最大的节点(最高进先出 largest-in,first-out ).

3.若priority相等,则继续遵循FIFO原则

注意 : 此代码未经生产环境检验,仅供学习参考.

PriorityQueue.h

#ifndef CUR_PRIORITYQUEUE_H
#define CUR_PRIORITYQUEUE_H
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h> struct node{
int value;
int priority; //优先级,取值范围0~9
struct node * next;
}; typedef struct PriorityQueue_ST{
int capacity,remaining,closed;
struct node * head, *tail;
pthread_mutex_t queue_mutex;
pthread_cond_t cond_not_full;
pthread_cond_t cond_not_empty;
pthread_cond_t cond_empty;
}PriorityQueue; extern PriorityQueue* empty_queue(int _capacity);
extern int queue_free(PriorityQueue *q);
extern int is_empty(const PriorityQueue *q);
extern int is_full(const PriorityQueue *q);
extern int enqueue(struct node *item, PriorityQueue *q);
extern struct node* dequeue(PriorityQueue *q); #endif

PriorityQueue.c

#include "PriorityQueue.h"
#include <stdio.h> PriorityQueue* empty_queue(int _capacity)
{
PriorityQueue *q = malloc(sizeof(PriorityQueue));
q->head = q->tail = NULL;
q->capacity = q->remaining = _capacity;
q->closed = ;
pthread_mutex_init(&q->queue_mutex , NULL);
pthread_cond_init(&q->cond_not_full , NULL);
pthread_cond_init(&q->cond_not_empty , NULL);
pthread_cond_init(&q->cond_empty , NULL);
return q;
} int queue_free(PriorityQueue *q)
{
pthread_mutex_lock(&q->queue_mutex);
printf("close queue...\n");
q->closed = ;
//等待cond_empty
while(!is_empty(q))
{
pthread_cond_wait(&q->cond_empty, &q->queue_mutex);
}
free(q);
pthread_mutex_unlock(&q->queue_mutex);
printf("closed...\n");
} int is_empty(const PriorityQueue *q)
{
return q->capacity == q->remaining;
} int is_full(const PriorityQueue *q)
{
return q->remaining == ;
} int enqueue(struct node *item, PriorityQueue *q)
{ if(q->closed) goto err;
//lock
pthread_mutex_lock(&q->queue_mutex);
//等待cond_not_full
while(is_full(q))
{
pthread_cond_wait(&q->cond_not_full, &q->queue_mutex);
}
//设置最权限:大为9,最小为0,默认为0
item->priority = item->priority > ? : item->priority;
item->priority = item->priority < ? : item->priority; if(is_empty(q))
{
q->head = q->tail = item;
//通知所有等待cond_not_empty的线程
pthread_cond_broadcast(&q->cond_not_empty);
}
else
{
//插入时按优先级排序 : order by priority desc
struct node *big = NULL;
struct node *small = q->head;
while(small != NULL && small->priority >= item->priority)
{
big = small;
small = small->next;
} if(small == NULL)
{
//尾部插入 : big = q->tail
q->tail->next = item;
q->tail = item;
}else if(big == NULL)
{
//头部插入
q->head = item;
item->next = small;
}else
{
//中部插入
big->next = item;
item->next = small;
} }
q->remaining--;
//unlock
pthread_mutex_unlock(&q->queue_mutex); return ;
err :
return -;
} struct node* dequeue(PriorityQueue *q)
{ //已经关闭的空队列
if(q->closed && is_empty(q)) goto err;
//lock
pthread_mutex_lock(&q->queue_mutex);
//空队列,等待cond_not_empty
while(!q->closed && is_empty(q))
{
pthread_cond_wait(&q->cond_not_empty, &q->queue_mutex);
}
//take
struct node * temp = q->head;
q->head = q->head->next; //在未关闭队列的情况下,唤醒enqueue等待线程
if(!q->closed && is_full(q))
{
pthread_cond_broadcast(&q->cond_not_full); //TODO 1
}
q->remaining++;
//唤醒关闭队列线程
if(q->closed && is_empty(q))
{
pthread_cond_signal(&q->cond_empty);//TODO 2
} //注意:TODO 1和TODO 2其实是互斥的,不可能同时满足条件
//必须先判断是否激活cond_not_full然后remaining++
//最后再判断是否激活cond_empty
//unlock
pthread_mutex_unlock(&q->queue_mutex);
return temp;
err:
return NULL;
}

测试代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include "PriorityQueue.h"
extern void* func_put(void* _q); PriorityQueue *q;
pthread_t thread1;
void main()
{
q = empty_queue();
pthread_create(&thread1,NULL,func_put,(void*)q);
srand((int) time()); int i;
for(i=; i<=; i++)
{
struct node * item = (struct node *)malloc(sizeof(struct node));
item->value = i;
item->next = NULL;
item->priority = ( + rand() % );
enqueue(item,q);
printf("enqueue -> value : %d, priority : %d, remaining : %d\n",i,item->priority,q->remaining);
sleep();
}
queue_free(q);
} void* func_put(void* _q)
{
PriorityQueue *q = (PriorityQueue*)_q;
struct node *item;
while((item = dequeue(q)) != NULL)
{
printf("dequeue -> value : %d, priority : %d, remaining : %d\n",item->value,item->priority,q->remaining);
free(item);
sleep();
}
}

测试结果:

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