1、引言
本文介紹單生產者單消費者模型的佇列。根據寫入佇列的內容是定長還是變長，分為單生產者單消費者定長佇列和單生產者單消費者變長佇列兩種。單生產者單消費者模型的佇列操作過程是不需要進行加鎖的。生產者通過寫索引控制入隊操作，消費者通過讀索引控制出佇列操作。二者相互之間對索引是獨享，不存在競爭關係。如下圖所示：

2、單生產者單消費者定長佇列

　　這種佇列要求每次入隊和出隊的內容是定長的，即生產者寫入佇列和消費者讀取佇列的內容大小事相同的。linux核心中的kfifo就是這種佇列，提供了讀和寫兩個索引。單生產者單消費者佇列資料結構定義如下所示：
　　

typedef struct
 

{
    uint32_t r_index; /*讀指標*/
    uint32_t w_index; /*寫指標*/
    uint32_t size;    /*緩衝區大小*/
    char *buff[0];    /*緩衝區起始地址*/
}ring_buff_st;

為了方便計算位置，設定佇列的大小為2的次冪。這樣可以將之前的取餘操作轉換為位操作，即r_index = r_index % size 與 r_index = r_index & (size -1)等價。位操作非常快，充分利用了二進位制的特徵。
（1）佇列初始狀態，讀寫索引相等，此時佇列為空。

（2）寫入佇列

寫操作即進行入隊操作，入隊有三種場景，

2.1 寫索引大於等於讀索引


2.2寫索引小於讀索引

2.3.寫索引後不夠寫入一個

（3）讀取佇列

讀佇列分為三種場景

3.1寫索引大於等於讀索引

3.2寫索引小於讀索引

3.3.讀索引後面不夠一個

3、單生產者單消費者變長佇列

　　有些時候生產者每次寫入的資料長度是不確定的，導致寫入佇列的資料時變長的。這樣為了充分利用佇列，需要增加一個結束索引，保證佇列末尾至少能夠寫入一個數據。變長佇列資料結構定義如下：
　　詳細見我部落格關於邊長陣列介紹

typedef struct
{
    uint32_t r_index; /*讀指標*/
    uint32_t w_index; /*寫指標*/
 

    uint32_t e_index; /*佇列結束指標*/
    uint32_t size;    /*緩衝區大小*/
    char *buff[0];    /*緩衝區起始地址*/
}ring_buff_st;