#include <stdio.h>
#define N 5
#define EMPTY -1
#define FULL  -2

int queueIO(int);

int main()
{
  int n, r;

  printf("キューを実現するプログラム\n");
  printf("  正の整数値：入力値をキューに格納する(Enqueue)\n");
  printf("  負の整数値：キューからデータを取り出す(Dequeue)\n");
  printf("  0：終了\n");
  while (1) {
    printf("整数値を入力 (正：格納 (Enqueue)，負：取出 (Dequeue)，0：終了): ");
    scanf("%d", &n);
    if (n == 0) break; /* 終了 */
    r = queueIO(n); /* 格納または取出 */
    if (r > 0) printf("取出データ = %d\n", r); /* 取得データの表示 */
    else if (r == EMPTY) printf("エラー（キューが空です）\n"); 
    else if (r == FULL ) printf("エラー（キューが満杯です）\n"); 
    queueIO(0); /* 表示 戻り値(0)は使用しない */
  }
  return 0;
}

/* 
[引数]
正の整数: 格納，負の整数: 取出，0: 表示
[戻り値]
格納の場合) キューが満杯: マクロ定数 FULL，それ以外: 0
取出の場合) キューが空: マクロ定数 EMPTY，それ以外: 取り出した値
表示の場合) 0
*/
int queueIO(int x)
{
  static int queue[N]; /* データを格納する配列 */
  static int head = 0, tail = 0, size = 0; /* 先頭，末尾，データ数 */
  int i, j, data;

  if (x > 0) { /* 格納 */
    if (size == N) return FULL;
    queue[tail++] = x;
    if (tail == N) tail = 0;
    size++;
  } else if (x < 0){ /* 取出 */
    if (size == 0) return EMPTY;
    data = queue[head++];
    if (head == N) head = 0;
    size--;
    return data;
  } else { /* 表示 */
    printf("head = %d, tail = %d, size = %d [", head, tail, size);
    for (i = 0, j = head; i < size; i++) {
      printf("%d ", queue[j++]);
      if (j == N) j = 0;
    }
    printf("]\n");
  }
  return 0; 
}