详解boost库中的Message Queue

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Message Queue（后文简写成MQ或消息队列）是boost库中用来封装进程间通信的一种实现，同一台机器上的进程或线程可以通过消息队列来进行通迅。消息队列中的消息由优先级、消息长度、消息数据三部分组成。这里需要注意的事，MQ只是简单的将要发送的数据在内存中进行拷贝，所以我们在发送复杂结构或对象时，我们需要将其序列化后再发送，接收端接收时要反序列化，也就是说我们要自己去定义区分一条消息（就是自定义网络通迅协议）。在MQ中，我们可以使用三模式去发送和接收消息：

1. 阻塞：在发送消息时，若消息队列满了，那么发送接口将会阻塞直到队列没有满。在接收消息时，若队列为空，那么接收接口也会阻塞直到队列不空。
2. 超时：用户可以自定义超时时间，在超时时间到了，那么发送接口或接收接口都会返回，无论队列满或空
3. Try：在队列为空或满时，都能立即返回

MQ使用命名的共享内存来实现进程间通信。共享内存换句话来说，就是用户可以指定一个名称来创建一块共享内存，然后像打一个文件一样去打开这块共享内存，同样别的进程也可以根据这个名称来打开这块共享内存，这样一个进程向共享内存中写，另一个进程就可以从共享内存中读。这里两个进程的读写就涉及到同步问题。另外，在创建一个MQ时，我们需要指定MQ的最大消息数量以及消息的最大size。

 

1. //Create a message_queue. If the queue   
2. //exists throws an exception   
3. message_queue mq  
4.    (create_only         //only create   
5.    ,"message_queue"     //name   
6.    ,100                 //max message number   
7.    ,100                 //max message size   
8.    );  
9. using boost::interprocess;  
10. //Creates or opens a message_queue. If the queue   
11. //does not exist creates it, otherwise opens it.   
12. //Message number and size are ignored if the queue   
13. //is opened   
14. message_queue mq  
15.    (open_or_create      //open or create   
16.    ,"message_queue"     //name   
17.    ,100                 //max message number   
18.    ,100                 //max message size   
19.    );  
20. using boost::interprocess;  
21. //Opens a message_queue. If the queue   
22. //does not exist throws an exception.   
23. message_queue mq  
24.    (open_only           //only open   
25.    ,"message_queue"     //name   
26.    );  

使用message_queue::remove("message_queue");来移除一个指定的消息队列。

接下来，我们看一个使用消息队列的生产者与消息者的例子。第一个进程做为生产者，第二个进程做为消费者。

生产者进程：

[cpp] view plaincopyprint?

1. #include <boost/interprocess/ipc/message_queue.hpp>   
2. #include <iostream>   
3. #include <vector>   
4.   
5. using namespace boost::interprocess;  
6.   
7. int main ()  
8. {  
9.    try{  
10.       //Erase previous message queue   
11.       message_queue::remove("message_queue");  
12.   
13.       //Create a message_queue.   
14.       message_queue mq  
15.          (create_only               //only create   
16.          ,"message_queue"           //name   
17.          ,100                       //max message number   
18.          ,sizeof(int)               //max message size   
19.          );  
20.   
21.       //Send 100 numbers   
22.       for(int i = 0; i < 100; ++i){  
23.          mq.send(&i, sizeof(i), 0);  
24.       }  
25.    }  
26.    catch(interprocess_exception &ex){  
27.       std::cout << ex.what() << std::endl;  
28.       return 1;  
29.    }  
30.   
31.    return 0;  
32. }  

消费者进程：

[cpp] view plaincopyprint?

1. #include <boost/interprocess/ipc/message_queue.hpp>   
2. #include <iostream>   
3. #include <vector>   
4.   
5. using namespace boost::interprocess;  
6.   
7. int main ()  
8. {  
9.    try{  
10.       //Open a message queue.   
11.       message_queue mq  
12.          (open_only        //only create   
13.          ,"message_queue"  //name   
14.          );  
15.   
16.       unsigned int priority;  
17.       message_queue::size_type recvd_size;  
18.   
19.       //Receive 100 numbers   
20.       for(int i = 0; i < 100; ++i){  
21.          int number;  
22.          mq.receive(&number, sizeof(number), recvd_size, priority);  
23.          if(number != i || recvd_size != sizeof(number))  
24.             return 1;  
25.       }  
26.    }  
27.    catch(interprocess_exception &ex){  
28.       message_queue::remove("message_queue");  
29.       std::cout << ex.what() << std::endl;  
30.       return 1;  
31.    }  
32.    message_queue::remove("message_queue");  
33.    return 0;  
34. }