c# Queue 队列的基本使用

一袋甜椒 · 发表于 2023-10-18 15:43:57

C# 中的 Queue 是一种基于链表的先进先出 (FIFO) 数据结构。以下是一个简单的 Queue 实例：

/// <summary>
/// 普通队列
/// </summary>
public void QueueShow()
{
// 创建一个Queue
Queue<string> queue = new Queue<string>();
// 添加元素到队列中
queue.Enqueue("Apple");
queue.Enqueue("Banana");
queue.Enqueue("Orange");
// 获取队列中的元素数量
int count = queue.Count;
Console.WriteLine("队列中的元素数量: " + count);
// 检查队列是否为空
bool isEmpty = queue.Count == 0;
Console.WriteLine("队列是否为空: " + isEmpty);
// 访问队列中的第一个元素（不移除）
string firstElement = queue.Peek();
Console.WriteLine("队列中的第一个元素: " + firstElement);
// 移除并返回队列中的第一个元素
string removedElement = queue.Dequeue();
Console.WriteLine("被移除的元素: " + removedElement);
// 遍历队列中的所有元素
Console.WriteLine("剩余的元素:");
foreach (var element in queue)
{
Console.WriteLine(element);
}
}

复制代码

　　这个示例展示了如何使用C#中的Queue类。首先，我们创建了一个空的Queue对象。然后，使用Enqueue方法将元素添加到队列中。可以使用Count属性获取队列中的元素数量，并使用Peek方法访问队列中的第一个元素（但不移除）。使用Dequeue方法可以移除并返回队列中的第一个元素。最后，可以使用foreach循环遍历队列中的所有元素。

ConcurrentQueue 是 .NET 中一个非常有用的类，它用于在多线程环境中安全地处理队列。下面是一个 ConcurrentQueue 的基本示例：

/// <summary>
/// 线程安全队列
/// </summary>
public void ConcurrentQueueShow()
{
// 创建一个ConcurrentQueue
ConcurrentQueue<string> queue = new ConcurrentQueue<string>();
// 添加元素到队列中
queue.Enqueue("Apple");
queue.Enqueue("Banana");
queue.Enqueue("Orange");
// 获取队列中的元素数量
int count = queue.Count;
Console.WriteLine("队列中的元素数量: " + count);
// 检查队列是否为空
bool isEmpty = queue.IsEmpty;
Console.WriteLine("队列是否为空: " + isEmpty);
// 尝试访问队列中的第一个元素（不移除）
string firstElement;
bool peekResult = queue.TryPeek(out firstElement);
if (peekResult)
{
Console.WriteLine("队列中的第一个元素: " + firstElement);
}
else
{
Console.WriteLine("队列为空，无法访问第一个元素。");
}
// 尝试移除并返回队列中的第一个元素
string removedElement;
bool dequeueResult = queue.TryDequeue(out removedElement);
if (dequeueResult)
{
Console.WriteLine("被移除的元素: " + removedElement);
}
else
{
Console.WriteLine("队列为空，无法移除元素。");
}
// 遍历队列中的所有元素
Console.WriteLine("剩余的元素:");
foreach (var element in queue)
{
Console.WriteLine(element);
}
}

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　　这个示例展示了如何使用C#中的ConcurrentQueue类。ConcurrentQueue是线程安全的队列，可以在多线程环境中进行并发访问。与普通的Queue类不同，ConcurrentQueue类没有Count属性，而是提供了IsEmpty属性来检查队列是否为空。ConcurrentQueue还提供了TryPeek和TryDequeue方法，用于尝试访问和移除队列中的元素，如果操作成功，则返回true，并将结果存储在输出参数中；如果队列为空，则返回false。可以使用foreach循环遍历ConcurrentQueue中的所有元素。请注意，在多线程环境中使用ConcurrentQueue时要小心处理竞态条件和线程安全性。

解决如果多个线程同时操作一个队列推荐使用安全队列，因为有可能引起添加队列前数据都是正常的，当出队时数据是null的情况。

/// <summary>
/// 线程安全队列
/// 如果多个线程同时操作一个队列推荐使用安全队列，因为有可能引起添加队列前数据都是正常的，当出队时数据是null的情况。
/// </summary>
public void ConcurrentQueueShow2()
{
// 创建一个 ConcurrentQueue 实例
ConcurrentQueue<int> queue = new ConcurrentQueue<int>();
// 启动一个任务来向队列中添加元素
Task.Run(() =>
{
for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
queue.Enqueue(i);
Task.Delay(10).Wait(); // 延迟10ms以模拟实际操作
}
});
// 启动另一个任务来从队列中取出元素
Task.Run(() =>
{
while (true)
{
int dequeue;
if (queue.TryDequeue(out dequeue))
{
Console.WriteLine("Dequeued: " + dequeue);
}
Task.Delay(10).Wait(); // 延迟10ms以模拟实际操作
}
});
// 主线程等待任务完成
Console.ReadKey();
}

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　　在这个示例中，我们创建了一个 ConcurrentQueue 对象并启动了两个任务。一个任务向队列中添加元素，另一个任务从队列中取出元素。由于 ConcurrentQueue 是线程安全的，所以这些操作可以在不同的线程上同时进行，而不需要担心竞争条件。

来源:https://www.cnblogs.com/wjygxjz/archive/2023/10/18/17772666.html
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