消息队列的实现

消息队列的实现转换为经典的生产者——消费者模型。

 

网上很多实现只能在生产者：消费 = 1:1的情况下运行。

本实现参考《Unix 网络编程——卷二 进程间通信》，可以在任意配比下运行。

还参考了《一种同步消息队列模型(C++)》，但由于 STL中的deque不必担心内存分配问题，所以实现只有互斥相关的操作。

 

来看基础消息的定义，作为基类——有其它消息类型可以模拟C++中的继承机制。

typedef struct ares_msg_block
{
    pthread_t   pid;
    void        *msg;
}msg_block_t;

共享内存区域，即循环消息队列的结构定义

typedef struct ares_msg_box
{
    pthread_cond_t  not_full;
    pthread_cond_t  not_empty;
    pthread_mutex_t mutex;
    //消息的循环队列
    size_t          first;
    size_t          last;
    size_t          size;
    size_t          nready;          ///多少个消息，判断满与空
    msg_block_t *   msg_array[0];   ///柔性数组
}msg_box_t;

消息邮箱的初始化。

///初始化
static void msgbox_init(msg_box_t *mbox,size_t size)
{
    assert(mbox);
    pthread_mutex_init(&(mbox->mutex),NULL);
    pthread_cond_init(&(mbox->not_full),NULL);
    pthread_cond_init(&(mbox->not_empty),NULL);
    mbox->size = size;
    mbox->nready=   0;
    mbox->first =   0;
    mbox->last  =   0;
    memset(mbox->msg_array,sizeof(void *)*size,0);
}
msg_box_t   * msgbox_new(size_t size)
{
    msg_box_t *mbox = (msg_box_t *)malloc(sizeof(msg_box_t)+sizeof(void *)*size);
    if(mbox)
        msgbox_init(mbox,size);
    return mbox;
}

消息邮箱的释放。

void msgbox_free(msg_box_t *mbox)
{
    ///等待所有的信号量结束
    pthread_mutex_lock(&(mbox->mutex));

    pthread_cond_destroy(&(mbox->not_full));
    pthread_cond_destroy(&(mbox->not_empty));
    pthread_mutex_unlock(&(mbox->mutex));
    pthread_mutex_destroy(&(mbox->mutex));
    free(mbox);
}

发送消息

/**
    @note 等待一个事件的到来
*/
void msgbox_post(msg_box_t *mbox,msg_block_t *msg)
{
    int wakeup = 0;
    pthread_mutex_lock(&(mbox->mutex));
    ///等待到有存放的空间
    while(mbox->nready == mbox->size )
        pthread_cond_wait(&(mbox->not_full),&(mbox->mutex));

    mbox->msg_array[mbox->last] = msg;
    mbox->last = (mbox->last+1)%mbox->size;
    if(0==mbox->nready)
        wakeup = 1;
    mbox->nready++;
    pthread_mutex_unlock(&(mbox->mutex));
    if(wakeup)
        pthread_cond_signal(&(mbox->not_empty));
}

取消息

/**
    @note 等待一个事件的到来
*/
void msgbox_fetch(msg_box_t *mbox,msg_block_t **pmsg)
{
    int wakeup = 0;
    pthread_mutex_lock(&(mbox->mutex));
    while(0==mbox->nready)
        pthread_cond_wait(&(mbox->not_empty),&(mbox->mutex));

    *pmsg = mbox->msg_array[mbox->first];
     mbox->first = (mbox->first+1)%mbox->size;


     if(mbox->nready == mbox->size)
        wakeup =    1;
     --(mbox->nready);
    pthread_mutex_unlock(&(mbox->mutex));

    if(wakeup)
        pthread_cond_signal(&(mbox->not_full));
}