C中的模板队列（Template Queue）

模板队列是一种数据结构，它类似于队列（Queue），但允许开发人员在声明队列之前指定队列中存储的元素类型。在C语言中，我们可以使用宏来实现模板队列。

实现模板队列的宏

以下是一个使用宏来实现模板队列的示例代码：

#define TEMPLATE_QUEUE(T) \
    struct queue_##T { \
        T* data; \
        int head; \
        int tail; \
        int size; \
    }; \
    \
    void queue_init_##T(struct queue_##T* queue, int size) { \
        queue->data = (T*)malloc(size * sizeof(T)); \
        queue->head = 0; \
        queue->tail = 0; \
        queue->size = size; \
    } \
    \
    void queue_push_##T(struct queue_##T* queue, T value) { \
        queue->data[queue->tail++] = value; \
        if (queue->tail == queue->size) { \
            queue->tail = 0; \
        } \
    } \
    \
    T queue_pop_##T(struct queue_##T* queue) { \
        T value = queue->data[queue->head++]; \
        if (queue->head == queue->size) { \
            queue->head = 0; \
        } \
        return value; \
    } \
    \
    int queue_size_##T(struct queue_##T* queue) { \
        if (queue->head <= queue->tail) { \
            return queue->tail - queue->head; \
        } else { \
            return queue->size - queue->head + queue->tail; \
        } \
    } \
    \
    void queue_destroy_##T(struct queue_##T* queue) { \
        free(queue->data); \
    }

使用模板队列

使用模板队列的示例代码如下：

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

// 使用模板队列
TEMPLATE_QUEUE(int);

int main() {
    struct queue_int q;
    queue_init_int(&q, 5);

    queue_push_int(&q, 1);
    queue_push_int(&q, 2);
    queue_push_int(&q, 3);

    printf("Size of queue: %d\n", queue_size_int(&q));

    int value = queue_pop_int(&q);
    printf("Popped value: %d\n", value);

    queue_destroy_int(&q);

    return 0;
}

在上面的代码中，我们通过TEMPLATE_QUEUE(int)宏来声明了一个存储整型值的队列。然后我们可以使用struct queue_int来定义一个队列的实例，并使用宏定义的函数进行队列操作。

注意事项

• 在使用模板队列时，务必在宏定义之前包含相应的头文件。
• 模板队列使用了动态内存分配，请务必在使用完队列后调用queue_destroy_##T函数释放内存。
• 由于模板队列是通过宏来实现的，所以需要在每次使用时根据需要重新实例化。

只需根据需要修改宏定义的类型参数(T)，即可实现其他类型的模板队列。