14.1.2 队列的函数解析
1.队列结构体
队列采用队列结构体来进行管理，包括消息的存储位置、头指针pcHead、尾指针pcTail、消息大小uxItemSize，以及队列长度uxLength等。每个队列都与消息空间在同一段连续的内存空间中，在创建成功的时候，这些内存就被占用了，只有删除队列，这段内存才会被释放掉。每个消息空间可以存放不大于消息大小uxItemSize的任意类型的数据，所有队列中的消息空间总数即队列的长度，这个长度可在队列创建时指定。
FreeRTOS队列的控制块为Queue_t，该结构体在文件“queue.c”中定义，原型如下。
2.队列创建
在应用队列之前，要先创建一个队列。创建队列有动态创建和静态创建两种方法，其对应的函数为xQueueCreate（）和xQueueCreateStatic（）。这两个函数本质上都是宏，真正完成队列创建的函数是xQueueGenericCreate（）和xQueueGenericCreateStatic（），这两个函数在文件“queue.c”中定义。下面以xQueueGenericCreate（）函数为例进行分析。
函数xQueueGenericCreate（）在文件“queue.c”中定义，函数原型如下。
函数的输入参数如下。
①uxQueueLength：要创建的队列长度。
②uxItemSize：单个队列项的大小，单位为字节。
③ucQueueType：类型，可以为以下值。
•queueQUEUE_TYPE_BASE：表示队列。
•queueQUEUE_TYPE_SET：表示队列集合。
•queueQUEUE_TYPE_MUTEX：表示互斥信号量。
•queueQUEUE_TYPE_COUNTING_SEMAPHORE：表示计数信号量。
•queueQUEUE_TYPE_BINARY_SEMAPHORE：表示二值信号量。
•queueQUEUE_TYPE_RECURSIVE_MUTEX：表示递归互斥信号量。
函数的返回值如下。
pxNewQueue：消息队列控制块，一个结构体指针（QueueHandle_t句柄，实际是void*），即队列在内存中的地址。
函数xQueueGenericCreate（）最主要的作用就是给队列分配内存，当内存分配成功以后，调用函数prvInitialiseNewQueue（）来初始化队列。
队列初始化函数prvInitialiseNewQueue（）在文件“queue.c”中定义，函数原型如下。
队列初始化完成后，还要调用队列复位函数xQueueGenericReset（）来完成最终的初始化工作，该函数会调用vListInitialise（）函数构建列表结构。函数原型如下。
以创建一个有4个队列项、每个队列项长度为32个字节的队列TestQueue为例，创建成功的初始队列结构如图14.4所示。
图14.4 初始队列结构
3.队列发送消息
创建好队列以后，就可以向队列发送消息了，这一过程被称为入队。FreeRTOS提供了8个向队列发送消息的API函数（队列入队函数），分为任务级队列的发送函数和中断级队列的发送函数，相关函数请读者参见第12章的表12.4。(https://www.daowen.com)
任务级队列的发送函数有前向入队、后向入队、覆写入队等函数，可以适应不同的应用需求，它们均是使用xQueueGenericSend（）函数来实现的。
中断级队列的发送函数有前向入队、后向入队、覆写入队等函数，可以适应不同的应用需求，它们均是使用xQueueGenericSendFromISR（）函数来实现的。
下面以任务级队列的发送函数xQueueSend（）和中断级队列的发送函数xQueueSendFromISR（）为例进行分析，均是发到队列尾部，其他函数请读者自行分析。
（1）任务级队列发送函数xQueueSend（）。
任务级队列发送函数xQueueSend（）的原型如下。
该函数返回pdPASS表示向队列发送消息成功，否则表示不成功。
xQueueSend（）函数实际是通过xQueueGenericSend（）函数完成发送的，该函数的原型如下。
（2）中断级队列发送函数xQueueSendFromISR（）。
中断级队列发送函数xQueueSendFromISR（）的原型如下。
①输入参数如下。
•xQueue：队列句柄，表明要向哪个队列发送数据。
•pvItemToQueue：指向要发送的消息，发送的过程中会将这个消息复制到队列中。
•pxHigherPriorityTaskWoken：标记退出此函数后是否进行任务切换，为pdTRUE表示切换。
②返回参数。该函数无返回参数。
该函数宏定义如下。
4.队列接收消息
队列接收消息即从消息队列中接收一组数据，这一过程被称为出队。FreeRTOS有4个队列接收函数（队列出队函数），参见第12章的表12.4，分为任务级队列接收函数和中断级队列接收函数。
任务级队列接收函数有读取完后删除函数xQueueReceive（），读取完后不删除函数xQueuePeek（）两种。
中断级队列接收函数有读取完后删除函数xQueueReceiveFromISR（），读取完后不删除函数xQueuePeekFromISR（）两种。
下面主要分析函数xQueueReceive（）和xQueueReceiveFromISR（），其他函数请读者自行分析。
（1）任务级队列接收函数。
xQueueReceive（）函数用于从队列中读取一条（请求）消息，读取成功以后就会将队列中的这条数据删除，此函数的本质是一个宏，真正执行的函数是xQueueGenericReceive（）。此函数在读取消息的时候是采用复制方式的，所以用户需要提供一个数组或缓冲区来保存读取到的数据，所读取的数据长度是创建队列的时候所设定的每个队列项长度，函数原型如下。
该函数返回pdTRUE表示从队列中读取数据成功，返回pdFALSE表示从队列中读取数据失败。
（2）中断级队列接收函数。
xQueueReceiveFromISR（）函数原型如下。
综上所述，任务获取队列中的消息采用xQueueReceive（）函数，在中断服程序中获取队列中的消息采用xQueueReceiveFromISR（）函数。这两个函数不能混合使用，注意应用场合。
