C# 队列的各种使用方法 private static ConcurrentQueue

        在C#中，ConcurrentQueue<T> 是一个线程安全的先进先出（FIFO）集合，它位于 System.Collections.Concurrent 命名空间中。它非常适合在多线程环境中使用，因为它提供了一些原子操作来确保线程安全。

以下是一些常见的 ConcurrentQueue<T> 使用方法，以 ConcurrentQueue<string> 为例：

1. 初始化队列

using System;
using System.Collections.Concurrent;

class Program
{
    private static ConcurrentQueue<string> queue = new ConcurrentQueue<string>();

    static void Main(string[] args)
    {
        // 其他代码
    }
}

2. 入队（Enqueue）

使用 Enqueue 方法将元素添加到队列的末尾。

queue.Enqueue("First item");
queue.Enqueue("Second item");

3. 出队（Dequeue）

使用 TryDequeue 方法从队列的开头移除并返回元素。这是一个返回布尔值的操作，因为队列可能为空。

if (queue.TryDequeue(out string result))
{
    Console.WriteLine($"Dequeued: {result}");
}
else
{
    Console.WriteLine("Queue is empty.");
}

4. 查看队首元素（Peek）

使用 TryPeek 方法查看队列的开头元素但不移除它。

if (queue.TryPeek(out string peekResult))
{
    Console.WriteLine($"Peek: {peekResult}");
}
else
{
    Console.WriteLine("Queue is empty.");
}

5. 检查队列是否为空

虽然 TryDequeue 和 TryPeek 可以通过返回值检查队列是否为空，但你也可以直接检查 IsEmpty 属性。

if (queue.IsEmpty)
{
    Console.WriteLine("Queue is empty.");
}
else
{
    Console.WriteLine("Queue is not empty.");
}

6. 遍历队列

虽然 ConcurrentQueue<T> 不支持直接遍历（因为遍历期间可能会有其他线程修改队列），但你可以通过循环和 TryDequeue 方法安全地遍历所有元素，同时清空队列。

while (!queue.IsEmpty)
{
    if (queue.TryDequeue(out string item))
    {
        Console.WriteLine(item);
    }
}

或者，如果你不想清空队列，可以使用一个临时队列来复制元素，然后遍历临时队列：

ConcurrentQueue<string> tempQueue = new ConcurrentQueue<string>(queue);

foreach (var item in tempQueue)
{
    Console.WriteLine(item);
}

7. 线程安全操作

ConcurrentQueue<T> 的所有公共和受保护成员都是线程安全的，并且可以在多个线程上并发使用，而无需额外的锁定。

示例代码

以下是一个完整的示例，展示了上述方法的使用：

using System;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    private static ConcurrentQueue<string> queue = new ConcurrentQueue<string>();

    static void Main(string[] args)
    {
        // 入队
        queue.Enqueue("Item 1");
        queue.Enqueue("Item 2");
        queue.Enqueue("Item 3");

        // 查看队首元素
        if (queue.TryPeek(out string peekResult))
        {
            Console.WriteLine($"Peek: {peekResult}");
        }

        // 并发处理
        Parallel.For(0, 5, i =>
        {
            ProcessQueue();
        });

        // 清空并遍历队列
        while (!queue.IsEmpty)
        {
            if (queue.TryDequeue(out string item))
            {
                Console.WriteLine($"Dequeued: {item}");
            }
        }
    }

    static void ProcessQueue()
    {
        while (!queue.IsEmpty)
        {
            if (queue.TryDequeue(out string item))
            {
                Console.WriteLine($"Thread {Task.CurrentId} processed: {item}");
            }
        }
    }
}

请注意，由于多个线程同时尝试处理队列，因此某些元素可能会被多个线程检查到但只有一个线程能成功出队。这就是 ConcurrentQueue<T> 线程安全性的体现。