一、在前面介紹了system v 消息隊列的相關知識，現在來稍微看看posix 消息隊列。
posix消息隊列的一個可能實現如下圖：
其實消息隊列就是一個可以讓進程間交換數據的場所，而兩個標準的消息隊列最大的不同可能只是api 函數的不同，如system v 的系列函數是msgxxx，而posix 是mq_xxx。posix 消息隊列也有一些對消息長度等的限制，man 7 mq_overview：
simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/posix$ cat /proc/sys/fs/mqueue/msg_max
10
simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/posix$ cat /proc/sys/fs/mqueue/msgsize_max
8192
simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/posix$ cat /proc/sys/fs/mqueue/queues_max
256
即一個消息隊列最多能有10條消息，每條消息的最大長度為8192字節，一個系統最多能有256個消息隊列。
還有一點是，在Linux上，posix 消息隊列是以虛擬文件系統實現的，必須將其掛載到某個目錄才能看見，如
# mkdir /dev/mqueue
# mount -t mqueue none /dev/mqueue
通過cat 命令查看消息隊列的狀態，假設mymq 是創建的一條消息隊列的名字
$ cat /dev/mqueue/mymq
QSIZE:129 NOTIFY:2 SIGNO:0 NOTIFY_PID:8260
QSIZE：消息隊列所有消息的數據長度
NOTIFY_PID：某個進程使用mq_notify 註冊了消息到達異步通知事件，即此進程的pid
NOTIFY：通知方式： 0 is SIGEV_SIGNAL; 1 is SIGEV_NONE; and 2 is SIGEV_THREAD.
SIGNO：當以信號方式通知的時候，表示信號的編號.
二、系列函數，編譯時候加上 -lrt 選項，即連接librt 庫 （實時庫）
#include <fcntl.h> /* For O_* constants *//<fcntl.h>
#include
#include <mqueue.h>
功能：用來創建和訪問一個消息隊列
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);
參數
name: 某個消息隊列的名字，必須以/打頭，並且後續不能有其它/ ，形如/somename長度不能超過NAME_MAX（255）
oflag:與open函數類似，可以是O_RDONLY、O_WRONLY、O_RDWR，還可以按位或上O_CREAT、O_EXCL、O_NONBLOCK；
mode:如果oflag指定了O_CREAT，需要設置mode。
返回值：成功返回消息隊列文件描述符；失敗返回-1
功能：關閉消息隊列
原型
mqd_t mq_close(mqd_t mqdes);
參數
mqdes : 消息隊列描述符
返回值：成功返回0；失敗返回-1
功能：刪除消息隊列
原型
mqd_t mq_unlink(const char *name);
參數
name: 消息隊列的名字
返回值：成功返回0；失敗返回-1
功能：獲取/設置消息隊列屬性
原型
mqd_t mq_getattr(mqd_t mqdes, struct mq_attr *attr);
mqd_t mq_setattr(mqd_t mqdes, struct mq_attr *newattr, struct mq_attr *oldattr);
返回值：成功返回0；失敗返回-1
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 */
};
mq_flags 是標誌；mq_maxmsg 即一個消息隊列消息個數上限；mq_msgsize即一條消息的數據上限；mq_curmsgs即當前消息個數
功能：發送消息
原型
mqd_t mq_send(mqd_t mqdes, const char *msg_ptr, size_t msg_len, unsigned msg_prio);
參數
mqdes:消息隊列描述符
msg_ptr:指向消息的指針
msg_len:消息長度
msg_prio:消息優先級
返回值：成功返回0；失敗返回-1
功能：接收消息
原型
ssize_t mq_receive(mqd_t mqdes, char *msg_ptr, size_t msg_len, unsigned *msg_prio);
參數
mqdes:消息隊列描述符
msg_ptr:返回接收到的消息
msg_len:消息長度，一般需要指定為msgsize_max
msg_prio:返回接收到的消息優先級
返回值：成功返回接收到的消息字節數；失敗返回-1
注意：返回指定消息隊列中最高優先級的最早消息，優先級最低為0
功能：建立或者刪除消息到達通知事件
原型
mqd_t mq_notify(mqd_t mqdes, const struct sigevent *notification);
參數
mqdes:消息隊列描述符
notification：
非空表示當消息到達且消息隊列先前為空，那麼將得到通知;
NULL表示撤消已註冊的通知
返回值：成功返回0；失敗返回-1
通知方式：
產生一個信號
創建一個線程執行一個指定的函數
union sigval { /* Data passed with notification */
int sival_int;/* Integer value */
void *sival_ptr;/* Pointer value */
};
struct sigevent {
int sigev_notify; /* Notification method */
int sigev_signo; /* Notification signal */
union sigval sigev_value; /* Data passed with notification */
void (*sigev_notify_function) (union sigval);
/* Function for thread notification */
void *sigev_notify_attributes;
/* Thread function attributes */
};
sigev_notify 的取值有3個：
SIGEV_NONE：消息到達不會發出通知
SIGEV_SIGNAL：以信號方式發送通知，當設置此選項時，sigev_signo 設置信號的編號，且只有當信號為實時信號時才可以通過sigev_value順帶數據，參考這裡。
SIGEV_THREAD：以線程方式通知，當設置此選項時，sigev_notify_function 即一個函數指針，sigev_notify_attributes 即線程的屬性
mq_notify 函數注意點：
1、任何時刻只能有一個進程可以被註冊為接收某個給定隊列的通知
2、當有一個消息到達某個先前為空的隊列，而且已有一個進程被註冊為接收該隊列的通知時，只有在沒有任何線程阻塞在該隊列的mq_receive調用的前提下，通知才會發出。
3、當通知被髮送給它的註冊進程時，其註冊被撤消。進程必須再次調用mq_notify以重新註冊（如果需要的話），重新註冊要放在從消息隊列讀出消息之前而不是之後。
下面寫兩個小程序測試一下：
mq_send.c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include
#include
#include
#include<unistd.h>
#include<errno.h>
#include<mqueue.h>
#include<fcntl.h>
#include
#include<string.h>
#define ERR_EXIT(m) \\
do { \\
perror(m); \\
exit(EXIT_FAILURE); \\
} while(0)
typedef struct stu
{
char name[32];
int age;
} STU;
int main(int argc, char *argv[])
{
if (argc != 2)
{
fprintf(stderr, "Usage: %s <prio>\\n", argv[0]);/<prio>
exit(EXIT_FAILURE);
}
mqd_t mqid;
mqid = mq_open("/abc", O_WRONLY);
if (mqid == (mqd_t) - 1)
ERR_EXIT("mq_open");
printf("mq_open succ\\n");
STU stu;
strcpy(stu.name, "test");
stu.age = 20;
unsigned int prio = atoi(argv[1]);
mq_send(mqid, (const char *)&stu, sizeof(stu), prio);
mq_close(mqid);
return 0;
}
mq_notify.c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include
#include
#include
#include<unistd.h>
#include<errno.h>
#include<mqueue.h>
#include<fcntl.h>
#include
#include<string.h>
#include<signal.h>
#define ERR_EXIT(m) \\
do { \\
perror(m); \\
exit(EXIT_FAILURE); \\
} while(0)
typedef struct stu
{
char name[32];
int age;
} STU;
size_t size;
mqd_t mqid;
struct sigevent sigev;
void handle(int sig)
{
mq_notify(mqid, &sigev);
STU stu;
unsigned int prio;
mq_receive(mqid, (char *)&stu, size, &prio);
printf("name=%s, age=%d, prio=%d\\n", stu.name, stu.age, prio);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
mqid = mq_open("/abc", O_RDONLY);
if (mqid == (mqd_t) - 1)
ERR_EXIT("mq_open");
printf("mq_open succ\\n");
struct mq_attr attr;
mq_getattr(mqid, &attr);
size = attr.mq_msgsize;
signal(SIGUSR1, handle);
sigev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
sigev.sigev_signo = SIGUSR1;
mq_notify(mqid, &sigev);
for (; ;)
pause();
mq_close(mqid);
return 0;
}
mq_open.c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include
#include
#include
#include<unistd.h>
#include<errno.h>
#include<mqueue.h>
#include<fcntl.h>
#include
#define ERR_EXIT(m) \\
do { \\
perror(m); \\
exit(EXIT_FAILURE); \\
} while(0)
int main(void)
{
mqd_t mqid;
mqid = mq_open("/abc", O_CREAT | O_RDWR, 0666, NULL);
if (mqid == (mqd_t) - 1)
ERR_EXIT("mq_open");
mq_close(mqid);
return 0;
}
先運行./mq_open 用mq_open 創建了一個消息隊列並mount 到/dev/mqueue 上，可以查看狀態：
simba@ubuntu:/dev/mqueue$ cat /dev/mqueue/abc
QSIZE:0 NOTIFY:0 SIGNO:0 NOTIFY_PID:0
接著運行./mq_notify 再查看狀態：
simba@ubuntu:/dev/mqueue$ cat /dev/mqueue/abc
QSIZE:0 NOTIFY:0 SIGNO:10 NOTIFY_PID:3572
準備通知的信號是10號，即SIGUSR1，等待的進程pid即./mq_notify ，此時./mq_notify 進程是阻塞的，正在等待其他進程往消息隊列寫入消息，現在運行./mq_send
simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/posix$ ./mq_send
Usage: ./mq_send <prio>
simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/posix$ ./mq_send 1
mq_open succ
simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/posix$ ./mq_send 1
mq_open succ
simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/posix$
回頭看./mq_notify 的輸出：
simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/posix$ ./mq_notify
mq_open succ
name=test, age=20, prio=1
name=test, age=20, prio=1
...........................................
即./mq_send 發送的兩條消息都接收到了，需要注意的是雖然通知是一次性的，但我們在消息處理函數再次註冊了通知，故能多次接收到通知，但通知只發生在消息隊列由空到不空的時候，如果先運行./mq_send 先往消息隊列發送了n條消息，那麼執行./mq_notify 是不會接收到通知的，一直阻塞著。
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