Posix消息队列

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本文详细介绍了Posix消息队列的基本概念、操作函数及属性限制，并对比了Posix消息队列与SystemV消息队列的主要区别。此外，还提供了两个示例程序，分别演示如何发送和接收消息。

转载地址：http://www.cnblogs.com/Anker/archive/2013/01/04/2843832.html

消息队列可以认为是一个消息链表，某个进程往一个消息队列中写入消息之前，不需要另外某个进程在该队列上等待消息的达到，这一点与管道和FIFO相反。Posix消息队列与System V消息队列的区别如下：

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。
2. 当往一个空队列放置一个消息时，Posix消息队列允许产生一个信号或启动一个线程，System V消息队列则不提供类似的机制。

Posix消息队列操作函数如下：
#include <mqueue.h>
typedef int mqd_t;
mqd_t mq_open(const char *name, int oflag, ... /* mode_t mode, struct mq_attr *attr */);
返回：成功时为消息队列描述字，出错时为－1。
功能：创建一个新的消息队列或打开一个已存在的消息的队列。

#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。

#include <mqueue.h>
int mq_unlink(const char *name)
返回：成功时为0，出错时为－1
功能：从系统中删除消息队列。

#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

每个消息队列有四个属性：
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 */
};

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

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
#define MQ_PRIO_MAX 32768

#include <mqueue.h>
int mq_send(mqd_t mqdes, const char *ptr, size_t len, unsigned int prio);
返回：成功时为0，出错为－1
ssize_t mq_receive(mqd_t mqdes, char *ptr, size_t len, unsigned int *priop);
返回：成功时为消息中的字节数，出错为－1

#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
功能：给指定队列建立或删除异步事件通知
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;
};

异步信号安全函数
#include <signal.h>
int sigwait(const sigset_t *set, int *sig);

Posxi实时信号
信号可划分为两大小组：
1. 其值在SIGRTMIN和SIGRTMAX之间（包括两者在内）的实时信号。
2. 所有其他信号：SIGALRM， SIGINT， SIGKILL等等。

void func(int signo, siginfo_t *info, void *context);

typedef struct
{
int si_signo; /* same value as signo argument */
int si_code; /* SI_{USER, QUEUE, TIMER, ASYNCIO, MESGQ}*/
union sigval si_value; /* integer or pointer value from sender */

} siginfo_t;

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <mqueue.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include<sys/stat.h>
typedef unsigned int  uint_t;

int main(int argc,char *argv[])
{
    mqd_t   mqd;
    void    *ptr;
    size_t  len;
    uint_t  prio;
    if(argc != 4)
    {
        printf("usage: mqsend <name> <$bytes> <priority>\n");
        exit(0);
    }
    len = atoi(argv[2]);
    prio = atoi(argv[3]);
    mqd = mq_open(argv[1],O_WRONLY);
    ptr = calloc(len,sizeof(char));
    if(mq_send(mqd,ptr,len,prio) == -1)
    {
        perror("mq_send() error:");
        exit(-1);
    }
    exit(0);
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <mqueue.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include<sys/stat.h>
typedef unsigned int  uint_t;

int main(int argc,char *argv[])
{
    int     c,flags;
    mqd_t   mqd;
    ssize_t n;
    uint_t  prio;
    void *buff;
    struct mq_attr attr;

    flags = O_RDONLY;
    while((c = getopt(argc,argv,"n")) != -1)
    {
        switch(c)
        {
            case 'n':
                flags |= O_NONBLOCK;  //设置为非阻塞
                break;
        }
    }
    if(optind != argc-1)
    {
        printf("usage: mqreceive [-n] <name>");
        exit(0);
    }
    mqd = mq_open(argv[optind],flags);
    mq_getattr(mqd,&attr);
    buff = malloc(attr.mq_msgsize);
    if((n = mq_receive(mqd,buff,attr.mq_msgsize,&prio)) == -1)
    {
        perror("mq_receive error: ");
        exit(-1);
    }
    printf("read %ld bytes,priority = %u\n",(long) n,prio);
    exit(0);
}