5.1 概述
消息队列可以认为是一个链表。有写权限的线程可往消息队列中放置消息，有读权限的线程可以从消息队列中取走消息。
消息队列和管道/FIFO的区别：
（1）消息队列往一个队列中写消息前，并不需要有一个进程/线程在等待消息的到达，管道/FIFO需要。
（2）Posix消息队列是随内核的持续性，管道/FIFO是随进程的。
Posix消息队列和System V消息队列的区别：
（1）Posix消息队列的读总是返回最高优先级（类型）的最早消息；System V消息队列的读可以返回指定优先级（类型）的消息；
（2）Posix消息队列可以产生一个信号，System V消息队列不可以。
5.2 函数
5.2.1 mq_open函数
| 头文件 | #include <mqueue.h> |
| 函数原型 | 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); | |
| 返回值 | 成功返回消息队列的描述符，失败返回-1 |
| name：只能以/开头，且之后不能有/ | |
| 参数 | oflag:O_RDONLY、O_WRONLY、O_RDWR、O_CREAT、O_EXCL、O_NOBLOCK |
| mode：0666 | |
| 说明 | 1.有2个函数的原因和open函数一样，参数中有...可变参数 |
| 2.第4个参数，有的版本传变量的地址，有的版本传变量 |
5.2.2 mq_close函数
| 头文件 | #include <mqueue.h> |
| 函数原型 | int mq_close(mqd_t mqdes); |
| 返回值 | 成功返回0，失败返回-1 |
| 说明 | 只是关闭消息队列描述符，但消息队列还在系统中 |
5.2.3 mq_unlink 函数
| 头文件 | #include <mqueue.h> |
| 函数原型 | int mq_unlink(const char *name); |
| 返回值 | 成功返回0，失败返回-1 |
| 说明 | 删除消息队列 |
注意：
1.编译时需要加上 -lrt
2.程序编译完成后，如果直接运行程序则提示mq_open失败，提示mq_open permission denied。解决办法是：
mkdir /dev/mqueue
mount -t mqueue none /dev/mqueue
5.2.4 mqcreat 程序
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <mqueue.h>
// mqcreat -e /mqueue
int main(int argc, char **argv)
{
;
int flags = O_RDWR | O_CREAT;
mqd_t mqd = ;
)
{
switch (c)
{
case 'e':
flags |= O_EXCL;
break;
default:
break;
}
}
)
{
printf("usage: mqcreate [-e] <name>\n");
;
}
// 打开或创建一个消息队列
mqd = mq_open(argv[optind], flags, , );
)
{
perror("mq_open error");
;
}
// 关闭消息队列
mq_close(mqd);
// 删除消息队列
//mq_unlink(argv[optind]);
;
}
5.3 消息队列的属性
struct mq_attr {
long mq_flags; /* Flags: 0 or O_NONBLOCK */
long mq_maxmsg; /* Max. # of messages on queue */
long mq_msgsize; /* Max. message size (bytes) */
long mq_curmsgs; /* # of messages currently in queue */
};
每个消息队列有4个属性：是否阻塞、允许最大的消息数量、允许最大的字节、当前消息数量。
1.如果创建一个新队列，指定了mq_maxmsg、mq_msgsize则忽略其他两个成员。
2.如果设置成非阻塞的，则另外三个参数被忽略。
| 头文件 | #include <mqueue.h> |
| 函数原型 | int mq_getattr(mqd_t mqdes, struct mq_attr *attr); |
| int mq_setattr(mqd_t mqdes, const struct mq_attr *attr, struct mq_attr *oattr); | |
| 返回值 | 成功返回0，失败返回-1 |
5.3.1 带属性的mq_creat程序
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <mqueue.h>
// mqcreat -e -m 1024 -z 8192 /mqueue
int main(int argc, char **argv)
{
;
int flags = O_RDWR | O_CREAT;
mqd_t mqd = ;
struct mq_attr attr;
memset(&attr, , sizeof(attr));
)
{
switch (c)
{
case 'e':
flags |= O_EXCL;
break;
case 'm':
attr.mq_maxmsg = atol(optarg);
break;
case 'z':
attr.mq_msgsize = atol(optarg);
break;
default:
break;
}
}
)
{
printf("usage: mqcreate [-e] <name>\n");
;
}
// 打开或创建一个消息队列
mqd = mq_open(argv[optind], flags, , attr);
)
{
perror("mq_open error");
;
}
// 关闭消息队列
mq_close(mqd);
// 删除消息队列
mq_unlink(argv[optind]);
;
}
5.4 mq_send 和 mq_receive 函数
mq_send是往消息队列中放消息；mq_receive从消息队列中取消息。每个消息都有一个优先级（类型），它是一个小于MQ_PRIO_MAX的无符号整数，Posxi的上限是32。
mq_receive总是返回队列中在最高优先级的最早消息。而System V的msgrcv函数可以返回指定优先级的最早消息。
| 头文件 | #include <mqueue.h> |
| 函数原型 | int mq_send(mqd_t mqdes, const char *msg_ptr, size_t msg_len, unsigned int msg_prio); |
| 返回值 | 成功返回0，失败返回-1 |
| 函数原型 | ssize_t mq_receive(mqd_t mqdes, char *msg_ptr, size_t msg_len, unsigned int *msg_prio); |
| 返回值 | 成功返回字节数，失败返回-1 |
| 说明 | 1.mq_receive的len参数不能小于消息的最大值（mq_attr结构中mq_msgsize成员），如果小于就立即返回EMSGSIZE错误 |
| 2.mq_send的prio参数是待发消息的优先级（类型），其值必须小于32位无符号整数 | |
| 3.mq_receive的prio参数如果非空，所返回消息的优先级（类型）就放在这个地址中 | |
| 4.如果不需要指定优先级，则mq_send的prio参数为0，mq_receive的prio参数为NULL |
5.4.1 mqsend程序
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <mqueue.h>
// mqsend /mqueue 100 1
int main(int argc, char **argv)
{
;
int flags = O_RDWR | O_CREAT;
mqd_t mqd = ;
struct mq_attr attr;
memset(&attr, , sizeof(attr));
)
{
printf("usage: mqsend <name> <bytes> <priority>\n");
;
}
// 打开或创建一个消息队列
mqd = mq_open(argv[], flags, , NULL);
)
{
perror("mq_open error");
;
}
unsigned ]);
unsigned ]);
, len);
int ret = mq_send(mqd, ptr, len, prio);
)
{
perror("mq_send error");
;
}
// 关闭消息队列
mq_close(mqd);
;
}
5.4.2 mqreceive程序
命令行选项-n指定非阻塞模式，这样消息队列中没有消息，mq_receive就返回一个错误。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <mqueue.h>
// mqreceive [-n] /mqueue
int main(int argc, char **argv)
{
;
int flag = O_RDWR | O_CREAT;
mqd_t mqd = ;
struct mq_attr attr;
unsigned ;
)
{
switch (c)
{
case 'n':
flag |= O_NONBLOCK;
break;
default:
break;
}
}
)
{
printf("usage: mareceive [-n] <name>\n");
;
}
// 打开消息队列
mqd = mq_open(argv[optind], flag, , );
)
{
perror("mq_open error");
;
}
// 获取消息队列中消息的最大字节数
mq_getattr(mqd, &attr);
);
int n = mq_receive(mqd, buff, attr.mq_msgsize, &prio);
printf("read %d bytes, prio:%d\n", n, prio);
;
}
5.5 消息队列限制
mq_maxmsg 队列中的最大消息数，没有限制
mq_msgsize 消息的最大字节数，没有限制
MQ_OPEN_MAX 一个进程能同时打开消息队列的最大数目，有限制，查询方法是：sysconf(_SC_MQ_OPEN_MAX);
MQ_PRIO_MAX 消息的优先级要小于这个值，有限制，查询方法是：sysconf(_SC_MQ_PRIO_MAX);