目錄

1. Posix 消息隊列簡介

2. API接口

2.1 創建或打開消息隊列

2.2 發送消息

2.3 接收消息

2.4 獲取、設置消息隊列屬性

2.5 關閉消息隊列

2.6 刪除消息隊列

2.7 注冊消息通知

3. 示例

3.1 消息生產者

3.2 消息消費者

3.3 編譯運行

4. 通過文件系統操作消息隊列

5. 參考文檔

---

1. Posix 消息隊列簡介

Posix 消息隊列是基于文件描述符的，因此可以使用諸如select、poll和epoll等IO多路復用方式，這應該是最大的優點，此外，它還是一個優先級隊列，優先級最高的消息會先出隊列。從我的開發經驗來看，實際項目中并不推薦使用系統提供的消息隊列，主要原因是限制太多，比如說Posix 消息隊列，系統范圍內能夠創建的消息隊列個數是優先的，此外，消息的大小和消息隊列的容量也受限，還有一點是僅支持優先級，不支持FIFO，這一點SystemV消息隊列是支持的。雖然不怎么使用，但是還是需要學習一下它的基本用法，這樣后續需要自己設計的時候可以參考下。

Posix mq可以使用mq_open來創建或者獲取,該函數返回消息隊列描述符mqd_t，每個消息隊列都有一個名字，以斜杠'/'開頭，長度不超過NAME_MAX，且后面不能再有斜杠。不同的進程可以通過同一個名字來操作同一個消息隊列。消息通過mq_send和mq_receive來接收和發送，當不需要消息隊列的時候，使用mq_close關閉它，關閉不代表刪除，消息隊列具有系統生存期，可以使用mq_unlink來刪除它。對了，Posix mq還提供一個異步接收消息的特性，使用mq_notify函數，該接口向消息隊列注冊或注銷一個通知，希望有消息的時候能夠通知它，通知方式有兩種，一種是通過信號，一種是通過一個線程。這里限制比較多，首先，消息隊列只能注冊一個通知，其次，通知是一次性的，通知完如果還想繼續通知需要重新注冊，還有一點是如果消息被其它進程通過mq_receive取到了，通知不會發生。我感覺這是一個非常雞肋的功能，O(∩_∩)O哈哈~

下面介紹下相關的接口和使用例子

2. API接口

2.1 創建或打開消息隊列

#include <fcntl.h> /* For O_* constants */ #include <sys/stat.h> /* For mode constants */ #include <mqueue.h>/** * @brief 創建或獲取消息隊列 * * @params name 消息隊列關聯的名字，斜杠開頭，長度不超過NAME_MAX(e.g. 255) * @params oflag 標志位，可以O_RDONLY| O_WRONLY| O_RDWR| O_CLOEXEC| O_CREAT| O_EXCL| O_NONBLOCK * 這里如果指定了O_CREAT標志位，還要填寫額外兩個參數，mode和attr * * @params mode，參考open函數，通常填0即可 * @params attr，設置一些屬性 * struct mq_attr { * long mq_flags; /* 不用填 */ * long mq_maxmsg; /* Max. # 消息隊列中消息最大個數 */ * long mq_msgsize; /* Max. message size (bytes) 最大容量 */ * long mq_curmsgs; /* 不用填寫 */ * }; * @returns 成功返回描述符，失敗返回-1 */mqd_t mq_open(const char *name, int oflag); mqd_t mq_open(const char *name, int oflag, mode_t mode,struct mq_attr *attr);# 需要加上編譯選項-lrt * Link with -lrt.

2.2 發送消息

#include <mqueue.h>/** * @brief 發送消息，如果隊列滿了并且沒有設置NONBLOCK標志位會阻塞 * * @params mqdes 消息隊列描述符 * @params msg_ptr 要發送的消息buffer * @params msg_len 消息大小 * @params msg_prio 消息優先級 * * @returns 成功返回0，失敗返回-1 **/int mq_send(mqd_t mqdes, const char *msg_ptr,size_t msg_len, unsigned int msg_prio);#include <time.h> #include <mqueue.h>/** * @brief 同上，多了一個時間參數，用于控制在隊列滿了的情況下，等待多長時間 * * @params abs_timeout 時間 * @returns 成功返回0，失敗返回-1 **/int mq_timedsend(mqd_t mqdes, const char *msg_ptr,size_t msg_len, unsigned int msg_prio,const struct timespec *abs_timeout);# 編輯要加上 -lrt選項 Link with -lrt.

2.3 接收消息

#include <mqueue.h>/** * @brief 接收消息，無消息時默認阻塞，可以設置不阻塞標志位更改 * * @params mqdes 消息隊列描述符 * @params msg_ptr 消息緩存buffer * @params msg_len 消息緩存大小，必須大于mq_msgsize,這個值可以通過mq_getattr接口獲得 * @params msg_prio 如果設置了則返回消息的優先級* @returns 成功返回消息大小，失敗返回-1 **/ssize_t mq_receive(mqd_t mqdes, char *msg_ptr,size_t msg_len, unsigned int *msg_prio);#include <time.h> #include <mqueue.h>/** * @brief 功能同上，只不過多了一個阻塞時間 **/ssize_t mq_timedreceive(mqd_t mqdes, char *msg_ptr,size_t msg_len, unsigned int *msg_prio,const struct timespec *abs_timeout);

2.4 獲取、設置消息隊列屬性

#include <mqueue.h>/** * @brief 獲取消息隊列屬性 * * @params mqdes 消息隊列描述符 * @params attr 屬性bufferstruct mq_attr {long mq_flags; /* Flags: 0 or O_NONBLOCK */long mq_maxmsg; /* Max. 最大消息個數 */long mq_msgsize; /* Max. 消息隊列最大容量 */long mq_curmsgs; /* 當前隊列消息數 */}; * @returns 成功返回0，失敗返回-1 **/int mq_getattr(mqd_t mqdes, struct mq_attr *attr);/** * @brief 設置消息隊列屬性 * * @params mqdes 消息隊列描述符 * @params attr 屬性buffer， 這里實際上只能設置attr里面的mq_flags標志位 * @returns 成功返回0，失敗返回-1 **/int mq_setattr(mqd_t mqdes, const struct mq_attr *newattr,struct mq_attr *oldattr);# 編譯鏈接選項 -lrt Link with -lrt.

2.5 關閉消息隊列

#include <mqueue.h>/** * @brief 關閉消息隊列，并不實際刪除消息隊列 * * @params mqdes 消息隊列描述符 * @returns 成功返回0，失敗返回-1 **/int mq_close(mqd_t mqdes);

2.6 刪除消息隊列

#include <mqueue.h> /** * @brief 將消息隊列從系統中刪除，實際的銷毀要等到所有進程關閉消息隊列描述符才發生 * * @params name 消息隊列名字 * @returns 成功返回0，失敗返回-1 **/int mq_unlink(const char *name);

2.7 注冊消息通知

#include <mqueue.h>/** * @brief 注冊或注銷一個消息通知，當收到消息的時候根據指定的方式進行回調，可以是信號也可以執行一個線程。僅執行一次，需要反復通知則每次都要重新注冊，最多允許一個進程注冊。只有消息隊列從空變為非空并且沒有其它進程等待消息的時候，才觸發通知。 * * @params mqdes 消息隊列名字 * @params sevp, 為空表示注銷，非空指定回調方式，或是信號或者是線程 * @returns 成功返回0，失敗返回-1 **/int mq_notify(mqd_t mqdes, const struct sigevent *sevp);

3. 示例

3.1 消息生產者

#include <fcntl.h> /* For O_* constants */ #include <sys/stat.h> /* For mode constants */ #include <mqueue.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h>#define MQ_NAME "/mq_0"struct smessage{char name[128];char content[1024]; };int main(int argc, char** argv) {int ret = 0;if (argc < 4){printf("Usage: ./mq_write name message prio\n");return 0;}mqd_t mq_fd;// 打開或創建消息隊列，如果指定C_CREAT標志位則需要提供額外兩個參數mq_fd = mq_open(MQ_NAME, O_RDWR|O_CREAT, 0, NULL);if (mq_fd == (mqd_t)-1){perror(__FUNCTION__);return -1;}struct smessage msg;memset(&msg, 0, sizeof(msg));strncpy(msg.name, argv[1], strlen(argv[1]));strncpy(msg.content, argv[2], strlen(argv[2]));unsigned int prio = (unsigned int)atoi(argv[3]);// 發送消息ret = mq_send(mq_fd, (const char *)&msg, sizeof(msg), prio);if (ret == -1){perror("mq_send error");return ret;}printf("mq_send succ\n");return 0; }

3.2 消息消費者

#include <fcntl.h> /* For O_* constants */ #include <sys/stat.h> /* For mode constants */ #include <mqueue.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h>// 消息隊列名字 #define MQ_NAME "/mq_0"struct smessage{char name[128];char content[1024]; };int main() {mqd_t mq_fd;// 打開或創建消息隊列，如果指定O_CREAT，則需要填充額外兩個參數mq_fd = mq_open(MQ_NAME, O_RDWR|O_CREAT, 0, NULL);if (mq_fd == (mqd_t)-1){perror(__FUNCTION__);return -1;}// 獲取消息隊列屬性，讀取消息的時候要用到struct mq_attr attr;if (mq_getattr(mq_fd, &attr) == -1){perror("mq_getattr");return -1;}printf("mq_msgsize:%ld\n", attr.mq_msgsize);// 分配消息緩存char *buffer = malloc(attr.mq_msgsize);if (buffer == NULL){printf("malloc error\n");return -1;}memset(buffer, 0, attr.mq_msgsize);struct smessage *msg;unsigned int prio = 0;// 讀取消息if (mq_receive(mq_fd, buffer,attr.mq_msgsize, &prio) != -1){msg = (struct smessage*)buffer;printf("recv msg, name:%s, content:%s, prio:%lu\n", msg->name, msg->content, prio);}else{perror("mq_receive error");}// 釋放bufferfree(buffer);// 關閉消息隊列mq_close(mq_fd);return 0; }

3.3 編譯運行

# Makefile default:gcc -o mq_read mq_read.c -lrtgcc -o mq_write mq_write.c -lrt clean:rm -rf mq_read mq_write

生產三條優先級不同的消息，可以看到讀取的時候是按照優先級來讀取的。?

?

4. 通過文件系統操作消息隊列

# mkdir /dev/mqueue# mount -t mqueue none /dev/mqueue

?

5. 參考文檔

5.1.?https://www.man7.org/linux/man-pages/man7/mq_overview.7.html

================================================================================================

Linux應用程序、內核、驅動、后臺開發交流討論群(745510310)，感興趣的同學可以加群討論、交流、資料查找等，前進的道路上，你不是一個人奧^_^。...

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux进程间通信四 Posix 消息队列简介与示例的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。