C语言实现消息队列模拟：模拟 Windows 系统进程消息处理

使用 C 语言模拟消息队列

在 Windows 系统中，每个进程都维护着一个消息队列。当进程中发生特定事件，例如鼠标点击、文字改变等，系统会将该事件对应的消息添加到队列中。进程会循环地从队列中按照优先级获取消息并进行处理。优先级值越低，优先级越高。

本文将使用 C 语言编写一个程序来模拟消息队列的行为，实现消息的添加和获取功能。

代码实现

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

#define MAX_QUEUE_SIZE 100000

typedef struct {
    char name[11];
    int priority;
} Message;

typedef struct {
    Message messages[MAX_QUEUE_SIZE];
    int front;
    int rear;
} Queue;

void initQueue(Queue *q) {
    q->front = 0;
    q->rear = -1;
}

int isQueueEmpty(Queue *q) {
    return q->rear < q->front;
}

int isQueueFull(Queue *q) {
    return q->rear - q->front + 1 == MAX_QUEUE_SIZE;
}

void enqueue(Queue *q, Message msg) {
    if (isQueueFull(q)) {
        printf("Queue is full. Cannot enqueue.\n");
        return;
    }
    
    int i;
    for (i = q->rear; i >= q->front; i--) {
        if (msg.priority >= q->messages[i].priority) {
            break;
        }
        q->messages[i + 1] = q->messages[i];
    }
    q->messages[i + 1] = msg;
    q->rear++;
}

Message dequeue(Queue *q) {
    Message msg;
    
    if (isQueueEmpty(q)) {
        strcpy(msg.name, "EMPTY QUEUE!");
        msg.priority = -1;
        return msg;
    }
    
    msg = q->messages[q->front];
    q->front++;
    return msg;
}

int main() {
    int N;
    scanf("%d", &N);
    
    Queue q;
    initQueue(&q);
    
    char cmd[4];
    char name[11];
    int priority;
    
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        scanf("%s", cmd);
        
        if (strcmp(cmd, "PUT") == 0) {
            scanf("%s %d", name, &priority);
            Message msg;
            strcpy(msg.name, name);
            msg.priority = priority;
            enqueue(&q, msg);
        } else if (strcmp(cmd, "GET") == 0) {
            Message msg = dequeue(&q);
            printf("%s\n", msg.name);
        }
    }
    
    return 0;
}

输入格式

输入首先给出正整数 N（≤10^5），随后 N 行，每行给出一个指令——GET 或 PUT，分别表示从队列中取出消息或将消息添加到队列中。

如果指令是 PUT，后面就有一个消息名称，以及一个正整数表示消息的优先级，此数越小表示优先级越高。消息名称是长度不超过 10 个字符且不含空格的字符串。题目保证队列中消息的优先级无重复，且输入至少有一个 GET。

输出格式

对于每个 GET 指令，在一行中输出消息队列中优先级最高的消息的名称和参数。如果消息队列中没有消息，输出 EMPTY QUEUE!。对于 PUT 指令则没有输出。

注意

该程序假设输入是符合要求的，即不会出现无效的指令或格式错误。在实际应用中，应该添加适当的输入验证和错误处理机制。

该程序模拟了 Windows 系统中的消息队列机制，使用 C 语言实现了消息的添加和获取功能。通过学习该程序，可以加深对消息队列工作原理的理解。