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posix消息队列与system v消息队列的差别：
（1）对posix消息队列的读总是返回最高优先级的最早消息，对system v消息队列的读则可以返回任意指定优先级的消息。
队列中的每个消息具有如下属性：
1、一个无符号整数优先级(posix)或一个长整数类型(system v)Posix消息队列操作函数如下：
1. 创建/获取一个消息队列
mqd_t mq_open(const char *name, int oflag); //专用于打开一个消息队列
mqd_t mq_open(const char *name, int oflag, mode_t mode,
struct mq_attr *attr);
参数:
name: 消息队列名字;
oflag: 与open函数类型, 可以是O_RDONLY, O_WRONLY, O_RDWR, 还可以按位或上O_CREAT, O_EXCL, O_NONBLOCK.
mode: 如果oflag指定了O_CREAT, 需要指定mode参数;
attr: 指定消息队列的属性;
返回值:
成功: 返回消息队列文件描述符;
失败: 返回-1;
注意-Posix IPC名字限制:
1. 必须以”/”开头, 并且后面不能还有”/”, 形如:/file-name;
2. 名字长度不能超过NAME_MAX
3. 链接时:Link with -lrt（Makefile中使用实时链接库-lrt）
2. 关闭一个消息队列
#include <mqueue.h> int mq_close(mqd_t mqdes);
返回： 成功时为0，出错时为-1。
功能： 关闭已打开的消息队列。
注意：System V没有此功能函数调用
3. 删除一个消息队列
int mq_unlink(const char *name); /** System V 消息队列 通过msgctl函数, 并将cmd指定为IPC_RMID来实现 int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf); **/返回： 成功时为0，出错时为－1
int main()
{
mqd_t mqid = mq_open("/abc", O_CREAT|O_RDONLY, 0666, NULL);
if (mqid == -1)
err_exit("mq_open error");
cout << "mq_open success" << endl;
mq_close(mqid);
mq_unlink("/abc");
cout << "unlink success" << endl;
}4. 获取/设置消息队列属性#include <mqueue.h> int mq_getattr(mqd_t mqdes, struct mq_attr *attr); int mq_setattr(mqd_t mqdes, const struct mq_attr *attr, struct mq_attr *attr);均返回：成功时为0， 出错时为-1
参数:
newattr: 需要设置的属性
oldattr: 原来的属性
struct mq_attr
{
long mq_flags; /* message queue flag : 0, O_NONBLOCK */
long mq_maxmsg; /* max number of messages allowed on queue*/
long mq_msgsize; /* max size of a message (in bytes)*/
long mq_curmsgs; /* number of messages currently on queue */
};int main(int argc,char **argv)
{
mqd_t mqid = mq_open("/test", O_RDONLY|O_CREAT, 0666, NULL);
if (mqid == -1)
err_exit("mq_open error");
struct mq_attr attr;
if (mq_getattr(mqid, &attr) == -1)
err_exit("mq_getattr error");
cout << "Max messages on queue: " << attr.mq_maxmsg << endl;
cout << "Max message size: " << attr.mq_msgsize << endl;
cout << "current messages: " << attr.mq_curmsgs << endl;
mq_close(mqid);
return 0;
} 对比System V：
通过msgctl函数, 并将cmd指定为IPC_STAT/IPC_SET来实现
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
另外每个消息均有一个优先级，它是一个小于MQ_PRIO_MAX的无符号整数
5. 发送消息/读取消息
#include <mqueue.h> int mq_send(mqd_t mqdes, const char *ptr, size_t len, unsigned int prio); ssize_t mq_receive(mqd_t mqdes, char *ptr, size_t len, unsigned int *priop);
返回：成功时为0，出错为－1
返回：成功时为消息中的字节数，出错为－1
参数： 最后一个是消息的优先级
消息队列的限制：
MQ_OPEN_MAX : 一个进程能够同时拥有的打开着消息队列的最大数目
MQ_PRIO_MAX : 任意消息的最大优先级值加1
/** 示例: 向消息队列中发送消息, prio需要从命令行参数中读取 **/
struct Student
{
char name[36];
int age;
};
int main(int argc,char **argv)
{
if (argc != 2)
err_quit("./send <prio>");
mqd_t mqid = mq_open("/test", O_WRONLY|O_CREAT, 0666, NULL);
if (mqid == -1)
err_exit("mq_open error");
struct Student stu = {"xiaofang", 23};
unsigned prio = atoi(argv[1]);
if (mq_send(mqid, (const char *)&stu, sizeof(stu), prio) == -1)
err_exit("mq_send error");
mq_close(mqid);
return 0;
} /** 示例: 从消息队列中获取消息 **/
int main(int argc,char **argv)
{
mqd_t mqid = mq_open("/test", O_RDONLY);
if (mqid == -1)
err_exit("mq_open error");
struct Student buf;
int nrcv;
unsigned prio;
struct mq_attr attr;
if (mq_getattr(mqid, &attr) == -1)
err_exit("mq_getattr error");
if ((nrcv = mq_receive(mqid, (char *)&buf, attr.mq_msgsize, &prio)) == -1)
err_exit("mq_receive error");
cout << "receive " << nrcv << " bytes, priority: " << prio << ", name: "
<< buf.name << ", age: " << buf.age << endl;
mq_close(mqid);
return 0;
} 6.建立/删除消息到达通知事件#include <mqueue.h> int mq_notify(mqd_t mqdes, const struct sigevent *notification);返回： 成功时为0，出错时为－1
sigev_notify代表通知的方式: 一般常用两种取值:SIGEV_SIGNAL, 以信号方式通知; SIGEV_THREAD, 以线程方式通知
如果以信号方式通知: 则需要设定一下两个参数:
sigev_signo: 信号的代码
sigev_value: 信号的附加数据(实时信号)
如果以线程方式通知: 则需要设定以下两个参数:
sigev_notify_function
sigev_notify_attributes
union sigval
{
int sival_int; /* Integer value */
void *sival_ptr; /* pointer value */
};
struct sigevent
{
int sigev_notify; /* SIGEV_{ NONE, ISGNAL, THREAD} */
int sigev_signo; /* signal number if SIGEV_SIGNAL */
union sigval sigev_value; /* passed to signal handler or thread */
void (*sigev_notify_function)(union sigval);
pthread_attr_t *sigev_notify_attribute;
};
参数sevp:
NULL: 表示撤销已注册通知;
非空: 表示当消息到达且消息队列当前为空, 那么将得到通知;
通知方式:
1. 产生一个信号, 需要自己绑定
2. 创建一个线程, 执行指定的函数
注意: 这种注册的方式只是在消息队列从空到非空时才产生消息通知事件, 而且这种注册方式是一次性的!
** Posix IPC所特有的功能, System V没有 **/
/**示例: 将下面程序多运行几遍, 尤其是当消息队列”从空->非空”, 多次”从空->非空”, 当消息队列不空时运行该程序时, 观察该程序的状态;
**/
mqd_t mqid;
long size;
void sigHandlerForUSR1(int signo)
{
//将数据的读取转移到对信号SIGUSR1的响应函数中来
struct Student buf;
int nrcv;
unsigned prio;
if ((nrcv = mq_receive(mqid, (char *)&buf, size, &prio)) == -1)
err_exit("mq_receive error");
cout << "receive " << nrcv << " bytes, priority: " << prio << ", name: "
<< buf.name << ", age: " << buf.age << endl;
}
int main(int argc,char **argv)
{
// 安装信号响应函数
if (signal(SIGUSR1, sigHandlerForUSR1) == SIG_ERR)
err_exit("signal error");
mqid = mq_open("/test", O_RDONLY);
if (mqid == -1)
err_exit("mq_open error");
// 获取消息的最大长度
struct mq_attr attr;
if (mq_getattr(mqid, &attr) == -1)
err_exit("mq_getattr error");
size = attr.mq_msgsize;
// 注册消息到达通知事件
struct sigevent event;
event.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL; //指定以信号方式通知
event.sigev_signo = SIGUSR1; //指定以SIGUSR1通知
if (mq_notify(mqid, &event) == -1)
err_exit("mq_notify error");
//死循环, 等待信号到来
while (true)
pause();
mq_close(mqid);
return 0;
} /** 示例:多次注册notify, 这样就能过多次接收消息, 但是还是不能从队列非空的时候进行接收, 将程序改造如下:
**/
mqd_t mqid;
long size;
struct sigevent event;
void sigHandlerForUSR1(int signo)
{
// 注意: 是在消息被读走之前进行注册,
// 不然该程序就感应不到消息队列"从空->非空"的一个过程变化了
if (mq_notify(mqid, &event) == -1)
err_exit("mq_notify error");
//将数据的读取转移到对信号SIGUSR1的响应函数中来
struct Student buf;
int nrcv;
unsigned prio;
if ((nrcv = mq_receive(mqid, (char *)&buf, size, &prio)) == -1)
err_exit("mq_receive error");
cout << "receive " << nrcv << " bytes, priority: " << prio << ", name: "
<< buf.name << ", age: " << buf.age << endl;
}
int main(int argc,char **argv)
{
// 安装信号响应函数
if (signal(SIGUSR1, sigHandlerForUSR1) == SIG_ERR)
err_exit("signal error");
mqid = mq_open("/test", O_RDONLY);
if (mqid == -1)
err_exit("mq_open error");
// 获取消息的最大长度
struct mq_attr attr;
if (mq_getattr(mqid, &attr) == -1)
err_exit("mq_getattr error");
size = attr.mq_msgsize;
// 注册消息到达通知事件
event.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL; //指定以信号方式通知
event.sigev_signo = SIGUSR1; //指定以SIGUSR1通知
if (mq_notify(mqid, &event) == -1)
err_exit("mq_notify error");
//死循环, 等待信号到来
while (true)
pause();
mq_close(mqid);
return 0;
} mq_notify 注意点总结:
1. 任何时刻只能有一个进程可以被注册为接收某个给定队列的通知;
2. 当有一个消息到达某个先前为空的队列, 而且已有一个进程被注册为接收该队列的通知时, 只有没有任何线程阻塞在该队列的mq_receive调用的前提下, 通知才会发出;
3. 当通知被发送给它的注册进程时, 该进程的注册被撤销. 进程必须再次调用mq_notify以重新注册(如果需要的话),但是要注意: 重新注册要放在从消息队列读出消息之前而不是之后(如同示例程序);
#include <signal.h> int sigwait(const sigset_t *set, int *sig);
可以使用sigwait函数代替信号处理程序的信号通知，将信号阻塞到某个函数中，仅仅等待该信号的递交。采用sigwait实现上面的程序如下：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <mqueue.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
mqd_t mqd;
int signo;
void *buff;
ssize_t n;
sigset_t newmask;
struct mq_attr attr;
struct sigevent sigev;
if(argc != 2)
{
printf("usage :mqnotify <name>");
exit(0);
}
mqd = mq_open(argv[1],O_RDONLY);
mq_getattr(mqd,&attr);
buff = malloc(attr.mq_msgsize);
sigemptyset(&newmask);
sigaddset(&newmask,SIGUSR1);
sigprocmask(SIG_BLOCK,&newmask,NULL);
sigev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
sigev.sigev_signo = SIGUSR1;
if(mq_notify(mqd,&sigev) == -1)
{
perror("mq_notify error");
exit(-1);
}
for(; ;)
{
sigwait(&newmask,&signo); //阻塞并等待该信号
if(signo == SIGUSR1)
{
mq_notify(mqd,&sigev);
while((n = mq_receive(mqd,buff,attr.mq_msgsize,NULL))>=0)
printf("read %ld bytes\n",(long) n);
if(errno != EAGAIN)
{
perror("mq_receive error");
exit(-1);
}
}
}
eixt(0);
}
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <mqueue.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
mqd_t mqd;
struct mq_attr attr;
struct sigevent sigev;
static void notify_thread(union sigval);
int main(int argc,char *argv[])
{
if(argc != 2)
{
printf("usage :mqnotify <name>");
exit(0);
}
mqd = mq_open(argv[1],O_RDONLY | O_NONBLOCK);
mq_getattr(mqd,&attr);
sigev.sigev_notify = SIGEV_THREAD;
sigev.sigev_value.sival_ptr = NULL;
sigev.sigev_notify_function = notify_thread;
sigev.sigev_notify_attributes = NULL;
if(mq_notify(mqd,&sigev) == -1)
{
perror("mq_notify error");
exit(-1);
}
for(; ;)
{
pause();
}
eixt(0);
}
static void notify_thread(union sigval arg)
{
ssize_t n;
void *buff;
printf("notify_thread started\n");
buff = malloc(attr.mq_msgsize);
mq_notify(mqd,&sigev);
while((n = mq_receive(mqd,buff,attr.mq_msgsize,NULL))>=0)
printf("read %ld bytes\n",(long) n);
if(errno != EAGAIN)
{
perror("mq_receive error");
exit(-1);
}
free(buff);
pthread_exit(NULL);
}附-查看已经成功创建的Posix消息队列
#其存在与一个虚拟文件系统中, 需要将其挂载到系统中才能查看
Mounting the message queue filesystem On Linux, message queues are created in a virtual filesystem.
(Other implementations may also provide such a feature, but the details are likely to differ.) This
file system can be mounted (by the superuser, 注意是使用root用户才能成功) using the following commands:
mkdir /dev/mqueue
mount -t mqueue none /dev/mqueue
还可以使用cat查看该消息队列的状态, rm删除:
cat /dev/mqueue/abc
rm abc
还可umount该文件系统
umount /dev/mqueue
Linux进程间通信(IPC)编程实践（十二）Posix消息队列--基本API的使用
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原文地址：http://blog.csdn.net/nk_test/article/details/50286309
