Linux mqueue：消息队列管理与操作方法-猿码集

1. 什么是Linux mqueue

Linux mqueue（消息队列）是Linux内核提供的一种进程间通信（IPC）机制，用于在多个进程之间传递数据。它的设计目标是实现高效、可靠的消息传递，并提供应用程序友好的API进行操作。

2. 消息队列的创建与删除

2.1 创建消息队列

要创建一个新的消息队列，可以使用以下步骤：

调用 mq_open 函数来创建一个消息队列，并返回一个文件描述符，在后续操作中使用。

设置消息队列的属性，如队列的最大消息数、每个消息的最大大小等。要修改属性，可以使用 mq_setattr 函数。

关闭文件描述符，使用 close 函数。


#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <mqueue.h>
int main() {
    mqd_t mq = mq_open("/my_queue", O_CREAT|O_RDWR, S_IRUSR|S_IWUSR, NULL);
    if (mq == -1) {
        perror("mq_open");
        return -1;
    }
    
    struct mq_attr attr;
    attr.mq_maxmsg = 10;
    attr.mq_msgsize = 1024;
    mq_setattr(mq, &attr, NULL);
    
    close(mq);
    
    return 0;
}

2.2 删除消息队列

当不再需要一个消息队列时，可以调用 mq_unlink 函数来删除它。删除后，消息队列及其关联的数据将被永久删除。以下是删除消息队列的示例代码：


#include <mqueue.h>
int main() {
    mq_unlink("/my_queue");
    return 0;
}

3. 发送与接收消息

3.1 发送消息

要向消息队列发送消息，可以使用 mq_send 函数。该函数需要指定目标队列、消息内容及消息长度。如果目标队列已满，发送操作将被阻塞，直到有空间可用。


#include <mqueue.h>
int main() {
    mqd_t mq = mq_open("/my_queue", O_WRONLY);
    if (mq == -1) {
        perror("mq_open");
        return -1;
    }
    
    char message[] = "Hello, mqueue!";
    int result = mq_send(mq, message, sizeof(message), 0);
    if (result == -1) {
        perror("mq_send");
        return -1;
    }
    
    close(mq);
    
    return 0;
}

3.2 接收消息

要从消息队列接收消息，可以使用 mq_receive 函数。该函数需要指定源队列、接收缓冲区及缓冲区长度。如果源队列为空，接收操作将被阻塞，直到有消息可用。


#include <mqueue.h>
int main() {
    mqd_t mq = mq_open("/my_queue", O_RDONLY);
    if (mq == -1) {
        perror("mq_open");
        return -1;
    }
    
    char buffer[1024];
    unsigned int priority;
    int result = mq_receive(mq, buffer, sizeof(buffer), &priority);
    if (result == -1) {
        perror("mq_receive");
        return -1;
    }
    
    printf("Received message: %s\n", buffer);
    
    close(mq);
    
    return 0;
}

4. 控制消息队列属性

消息队列的属性可以使用 mq_getattr 函数进行查询，使用 mq_setattr 函数进行修改。下面是一些常用的属性及其操作：

4.1 队列最大消息数

可以使用 mq_attr 结构体中的 mq_maxmsg 成员来获取或设置队列的最大消息数。该属性的默认值是 10。以下是示例代码：


#include <mqueue.h>
int main() {
    mqd_t mq = mq_open("/my_queue", O_RDONLY);
    if (mq == -1) {
        perror("mq_open");
        return -1;
    }
    
    struct mq_attr attr;
    mq_getattr(mq, &attr);
    printf("Max messages: %ld\n", attr.mq_maxmsg);
    
    attr.mq_maxmsg = 20;
    mq_setattr(mq, &attr, NULL);
    
    close(mq);
    
    return 0;
}

4.2 每个消息的最大大小

可以使用 mq_attr 结构体中的 mq_msgsize 成员来获取或设置每个消息的最大大小。该属性的默认值是 8192 字节。以下是示例代码：


#include <mqueue.h>
int main() {
    mqd_t mq = mq_open("/my_queue", O_RDONLY);
    if (mq == -1) {
        perror("mq_open");
        return -1;
    }
    
    struct mq_attr attr;
    mq_getattr(mq, &attr);
    printf("Max message size: %ld\n", attr.mq_msgsize);
    
    attr.mq_msgsize = 4096;
    mq_setattr(mq, &attr, NULL);
    
    close(mq);
    
    return 0;
}

5. 总结

Linux mqueue（消息队列）是一种高效、可靠的进程间通信机制，它提供了发送和接收消息的API，以及设置消息队列属性的功能。开发人员可以使用它来实现进程间的数据传递，从而简化程序的设计和开发。

Linux mqueue：消息队列管理与操作方法