Pythonスクリプト【キューを使おう①～FIFO/LIFO】

キュー(Queue)を使おう

キュー(Queue)とは、日本語で待ち行列といい、コンピューターで用いられるデータ構造のひとつです。
Pythonのキューには、先入れ先出しキュー(First In First Out/FIFO)、後入れ先出しキュー(Last In First Out/LIFO)、優先順位付けキューがあります。
なお、LIFOはスタックともいいます。
今回は、先入れ先出しキューと後入れ先出しキューのプログラムを作ってみましょう。

キューをインポートする

まず、キューライブラリーをインポートします。

import queue

キューオブジェクトを作成する

先入れ先出しキューと後入れ先出しキューのオブジェクトの作成は、以下のようになります。

■ 先入れ先出しキュー
オブジェクト名 = queue.Queue(maxsize=0)

■ 後入れ先出しキュー
オブジェクト名 = queue.LifoQueue(maxsize=0)

maxsizeオプションはキューに入れる要素数を表す整数です。
デフォルトは0で、無限に要素を入れることができます。

キューに値を入れる

キューに値を入れるには、put()メソッドを使います。

オブジェクト名.put(item, block=True, timeout=None)

値	内容
item	キューに入れる値
block	True(デフォルト)/False。ブロックの有無。
timeout	正の整数。タイムアウトする時間。デフォルトはNone

blockオプションとtimeoutオプションは、組み合わせによって意味が変わってきます。

block	timeout	内容
True	None	キューに空きができるまでブロックする(デフォルト)
True	正の整数	キューに空きができるまで最大で指定した秒数ブロックする。タイムアウトしたら例外Fullを送出する
False	-	空きがない場合は、直ちに例外Fullを送出する。timeoutオプションは無視される

キューから値を取り出す

キューから値を取り出すには、get()メソッドを使います。

オブジェクト名.get(block=True, timeout=None)

値	内容
block	True(デフォルト)/False。ブロックの有無。
timeout	正の整数。タイムアウトする時間。デフォルトはNone

blockオプションとtimeoutオプションは、組み合わせによって意味が変わってきます。

block	timeout	内容
True	None	値が取り出せるまでブロックする(デフォルト)
True	正の整数	値が取り出せるまで最大で指定した秒数ブロックする。タイムアウトしたら例外Emptyを送出する
False	-	値が取り出せない場合は、直ちに例外Emptyを送出する。timeoutオプションは無視される

キューを使ったプログラム

キューを使ったプログラムは、以下のようになります。

### インポート
import time
import tkinter
import threading
import queue

### 関数
def func(queue, pos_x, pos_y):

    ### キューが空ではない間ループ
    while not queue.empty():

        ### キャンバス書き込み
        id = canvas.create_text(pos_x, pos_y, text=queue.get(), font=(None,48))

        ### 待ち時間
        time.sleep(1)

        ### キャンバス初期化
        canvas.delete(id)

### キャンバス作成
canvas = tkinter.Canvas(master=None, width=420, height=200)

### キャンバス表示
canvas.pack()

### キュー作成
queue1 = queue.Queue()
queue2 = queue.LifoQueue()

### 0～9の値を作成
for num in range(10):

    ### キューに値を設定
    queue1.put(num)
    queue2.put(num)

### スレッド作成
thread1 = threading.Thread(target=func, args=(queue1,140,100), daemon=True)
thread2 = threading.Thread(target=func, args=(queue2,280,100), daemon=True)

### スレッド開始
thread1.start()
thread2.start()

### イベントループ
canvas.mainloop()

### インポート

import time

import tkinter

import threading

import queue

### 関数

def func(queue, pos_x, pos_y):

### キューが空ではない間ループ

while not queue.empty():

### キャンバス書き込み

id = canvas.create_text(pos_x, pos_y, text=queue.get(), font=(None,48))

### 待ち時間

time.sleep(1)

### キャンバス初期化

canvas.delete(id)

### キャンバス作成

canvas = tkinter.Canvas(master=None, width=420, height=200)

### キャンバス表示

canvas.pack()

### キュー作成

queue1 = queue.Queue()

queue2 = queue.LifoQueue()

### 0～9の値を作成

for num in range(10):

### キューに値を設定

queue1.put(num)

queue2.put(num)

### スレッド作成

thread1 = threading.Thread(target=func, args=(queue1,140,100), daemon=True)

thread2 = threading.Thread(target=func, args=(queue2,280,100), daemon=True)

### スレッド開始

thread1.start()

thread2.start()

### イベントループ

canvas.mainloop()

プログラムを実行すると、左側が先入れ先出しキュー、右側が後入れ先出しキューの値が表示されます。

次回

Pythonスクリプト【キューを使おう②～Priority】