自己实现消息队列msg queue linux C

因为不仅仅信号量,共享内存、消息队列在NDK下都不能用,所以之前使用Linux 下IPC的消息队列,msgget/msgsnd/msgrcv都不能使用,所以没有办法,只能自己实现消息队列,采用linux 下互斥锁和条件变量实现了读时-队列空-会阻塞,写时-队列满-会阻塞。

talk is easy, show me the code. -- 废话少说,放码过来。编译时候使用 cc main.c -pthread,注意-pthread参数,因为依赖线程库。

########################################################################

#include <stdio.h>

#include <pthread.h>

#include <string.h>

#include <stdlib.h>

#include<sys/time.h>

#define MAX_QUEUE_SIZE_IN_BYTES (1024)

#define MQ_SIZE_MAX 512

#define MQ_LENGTH_MAX 30

#define MQ_NAME "msg queue example"

typedef struct _simple_queue

{

int front;

int rear;

int length;

int queue_type;

pthread_mutex_t data_mutex;

pthread_cond_t data_cond;

int write_pos;

char queue_name[32];

void *data[0];

}simple_queue;

typedef enum _queue_type

{

QUEUE_BLOCK = 0,

QUEUE_NO_BLOCK,

}queue_type;

typedef enum _queue_status

{

QUEUE_IS_NORMAL = 0,

QUEUE_NO_EXIST,

QUEUE_IS_FULL,

QUEUE_IS_EMPTY,

}queue_status;

typedef enum _cntl_queue_ret

{

CNTL_QUEUE_SUCCESS = 0,

CNTL_QUEUE_FAIL,

CNTL_QUEUE_TIMEOUT,

CNTL_QUEUE_PARAM_ERROR,

}cntl_queue_ret;

typedef enum _queue_flag

{

IPC_BLOCK = 0,

IPC_NOWAIT = 1,

IPC_NOERROR = 2,

}queue_flag;

typedef struct _simple_queue_buf

{

int msg_type;

char msg_buf[50];

}queue_buf;

simple_queue* create_simple_queue(const char* queue_name, int queue_length, int queue_type)

{

simple_queue *this = NULL;

if (NULL == queue_name || 0 == queue_length)

{

printf("[%s] param is error\n", __FUNCTION__);

return NULL;

}

if(queue_length > MAX_QUEUE_SIZE_IN_BYTES)

{

printf("[%s] param is error,queue_length should less than %d bytes\n", __FUNCTION__, MAX_QUEUE_SIZE_IN_BYTES);

return NULL;

}

this = (simple_queue*)malloc(sizeof(simple_queue) + queue_length * sizeof(void*));

if (NULL != this)

{

this->front = 0;

this->rear = 0;

this->length = queue_length;

this->queue_type = queue_type;

if (0 != pthread_mutex_init(&(this->data_mutex), NULL) || 0 != pthread_cond_init(&(this->data_cond), NULL))

{

printf("[%s]pthread_mutex_init failed!\n", __FUNCTION__);

free(this);

this = NULL;

return NULL;

}

strcpy(this->queue_name, queue_name);

}

else

{

printf("[%s]malloc is failed!\n", __FUNCTION__);

return NULL;

}

return this;

}

queue_status is_full_queue(simple_queue* p_queue)

{

queue_status ret = QUEUE_IS_NORMAL;

do

{

if (NULL == p_queue)

{

printf("[%s] param is error\n", __FUNCTION__);

ret = QUEUE_NO_EXIST;

break;

}

if (p_queue->front == ((p_queue->rear + 1) % (p_queue->length)))

{

printf("[%s] queue is full\n", __FUNCTION__);

ret = QUEUE_IS_FULL;

break;

}

}while(0);

return ret;

}

queue_status is_empty_queue(simple_queue* p_queue)

{

queue_status ret = QUEUE_IS_NORMAL;

do

{

if (NULL == p_queue)

{

printf("[%s] param is error\n", __FUNCTION__);

ret = QUEUE_NO_EXIST;;

break;

}

if (p_queue->front == p_queue->rear)

{

printf("[%s] queue is empty\n", __FUNCTION__);

ret = QUEUE_IS_EMPTY;

break;

}

}while(0);

return ret;

}

cntl_queue_ret push_simple_queue(simple_queue* p_queue, void* data, queue_flag flg)

{

int w_cursor = 0;

if(NULL == p_queue || NULL == data)

{

printf("[%s] param is error\n", __FUNCTION__);

return CNTL_QUEUE_PARAM_ERROR;

}

pthread_mutex_lock(&(p_queue->data_mutex));

w_cursor = (p_queue->rear + 1)%p_queue->length;

if (w_cursor == p_queue->front)

{

if(flg == IPC_BLOCK)

{

pthread_cond_wait(&(p_queue->data_cond), &(p_queue->data_mutex));

}

else

{

printf("[%s]: queue is full\n", __FUNCTION__);

pthread_mutex_unlock(&(p_queue->data_mutex));

return CNTL_QUEUE_FAIL;

}

w_cursor = (p_queue->rear + 1)%p_queue->length;

}

p_queue->data[p_queue->rear] = data;

p_queue->rear = w_cursor;

pthread_mutex_unlock(&(p_queue->data_mutex));

pthread_cond_signal(&(p_queue->data_cond));

return CNTL_QUEUE_SUCCESS;

}

cntl_queue_ret pop_simple_queue(simple_queue* p_queue, void** data, queue_flag flg)

{

if(NULL == p_queue)

{

printf("[%s] param is error\n", __FUNCTION__);

return CNTL_QUEUE_PARAM_ERROR;

}

pthread_mutex_lock(&(p_queue->data_mutex));

if (p_queue->front == p_queue->rear)

{

if(flg == IPC_BLOCK)

{

pthread_cond_wait(&(p_queue->data_cond), &(p_queue->data_mutex));

}

else

{

printf("[%s]: queue is empty\n", __FUNCTION__);

pthread_mutex_unlock(&(p_queue->data_mutex));

return CNTL_QUEUE_FAIL;

}

}

*data = p_queue->data[p_queue->front];

p_queue->front = (p_queue->front + 1)%p_queue->length;

pthread_mutex_unlock(&(p_queue->data_mutex));

pthread_cond_signal(&(p_queue->data_cond));

return CNTL_QUEUE_SUCCESS;

}

cntl_queue_ret destroy_simple_queue(simple_queue* p_queue)

{

cntl_queue_ret ret = CNTL_QUEUE_SUCCESS;

if(NULL == p_queue)

{

printf("[%s] param is error\n", __FUNCTION__);

ret = CNTL_QUEUE_PARAM_ERROR;

}

else

{

pthread_mutex_destroy(&(p_queue->data_mutex));

pthread_cond_destroy(&(p_queue->data_cond));

while (p_queue->front != p_queue->rear)//删除队列中残留的消息

{

free(p_queue->data[p_queue->front]);

p_queue->front = (p_queue->front + 1)%p_queue->length;

}

free(p_queue);

p_queue = NULL;

}

return ret;

}

void* send_msg_thread(void* arg)

{

queue_buf* send_buf = NULL;

int i;

send_buf = (queue_buf*)malloc(sizeof(queue_buf));

send_buf->msg_type = 1;

strcpy(send_buf->msg_buf, "hello, world!");

printf("first1: rear =%d font =%d\n", ((simple_queue*)arg)->rear, ((simple_queue*)arg)->front);

if (push_simple_queue((simple_queue*)arg, (void*)send_buf, IPC_BLOCK) < 0)

{

        printf("[%s]: push_simple_queue\n", __FUNCTION__); 

        return NULL;

    }

printf("first2: rear =%d font =%d\n", ((simple_queue*)arg)->rear, ((simple_queue*)arg)->front);

queue_buf* send_buf1 = NULL;

send_buf1 = (queue_buf*)malloc(sizeof(queue_buf));

send_buf1->msg_type = 2;

strcpy(send_buf1->msg_buf, "byebye");

printf("first1: rear =%d font =%d\n", ((simple_queue*)arg)->rear, ((simple_queue*)arg)->front);

if (push_simple_queue((simple_queue*)arg, (void*)send_buf1, IPC_NOWAIT) < 0)

{

        printf("[%s]: push_simple_queue\n", __FUNCTION__); 

        return NULL;

    }

printf("first2: rear =%d font =%d\n", ((simple_queue*)arg)->rear, ((simple_queue*)arg)->front);

return NULL;

}

void* recv_msg_thread(void* arg)

{

int i;

queue_buf* recv_buf = (queue_buf*)malloc(sizeof(queue_buf));

printf("second1 rear =%d font =%d\n", ((simple_queue*)arg)->rear, ((simple_queue*)arg)->front);

if (CNTL_QUEUE_SUCCESS != pop_simple_queue((simple_queue*)arg, (void**)&recv_buf, IPC_BLOCK))

        printf("[%s]: pop_simple_queue failed!\n", __FUNCTION__);

return NULL;

    }

for(i=0; i<50; i++)

printf("%c", recv_buf->msg_buf[i]);

printf("\r\n");

printf("second2: rear =%d font =%d\n", ((simple_queue*)arg)->rear, ((simple_queue*)arg)->front);

printf("second1: rear =%d font =%d\n", ((simple_queue*)arg)->rear, ((simple_queue*)arg)->front);

if (CNTL_QUEUE_SUCCESS != pop_simple_queue((simple_queue*)arg, (void**)&recv_buf, IPC_NOWAIT))

        printf("[%s]: pop_simple_queue failed!\n", __FUNCTION__);

return NULL;

    }

for(i=0; i<50; i++)

printf("%c", recv_buf->msg_buf[i]);

printf("\r\n");

printf("second2: rear =%d font =%d\n", ((simple_queue*)arg)->rear, ((simple_queue*)arg)->front);

free(recv_buf);

recv_buf = NULL;

return NULL;

}

int main(int argc, char* argv[])

{

int ret = 0;

pthread_t send_thread_id = 0;

pthread_t recv_thread_id = 0;

simple_queue* msg_queue = NULL;

msg_queue = create_simple_queue(MQ_NAME, MQ_LENGTH_MAX, QUEUE_NO_BLOCK);

if (NULL == msg_queue)

{

printf("[%s]: create simple queue failed!\n", __FUNCTION__);

return -1;

}

ret = pthread_create(&send_thread_id, NULL, send_msg_thread, (void*)msg_queue);

if (0 != ret)

{

printf("[%s]: create send thread failed!\n", __FUNCTION__);

return -1;

}

ret = pthread_create(&recv_thread_id, NULL, recv_msg_thread, (void*)msg_queue);

if (0 != ret)

{

printf("[%s]: create recv thread failed!\n", __FUNCTION__);

return -1;

}

printf("begin join\n");

pthread_join(send_thread_id, NULL);

pthread_join(recv_thread_id, NULL);

printf("end join\n");

ret = destroy_simple_queue(msg_queue);

if (CNTL_QUEUE_SUCCESS != ret)

{

printf("[%s]: destroy simple queue failed!\n", __FUNCTION__);

return -1;

}

return 0;

}

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