iis服务器助手广告广告
返回顶部
首页 > 资讯 > 后端开发 > 其他教程 >C++实现一个简单消息队列的示例详解
  • 936
分享到

C++实现一个简单消息队列的示例详解

C++实现消息队列C++消息队列 2022-12-15 12:12:54 936人浏览 薄情痞子
摘要

目录前言一、如何实现1、接口定义2、用到的对象3、基本流程二、完整代码三、使用示例线程通信总结前言 消息队列在多线程的场景有时会用到,尤其是线程通信跨线程调用的时候,就可以使用消息队

前言

消息队列多线程的场景有时会用到,尤其是线程通信跨线程调用的时候,就可以使用消息队列进行通信。c++实现一个能用的消息队列还是比较简单的,只需要一个队列一个互斥变量和一个条件变量,这些在标准库中都有提供。基于曾经写过的项目,总结出来最简单的消息队列的实现将在下文中介绍。

一、如何实现

1、接口定义

一个基本的消息队列只需要3个接口:

(1)推送消息

推送消息即是将消息写入队列,这个通常采用异步实现,推送之后立刻返回。如果要实现windows的SendMessage则会比较复杂,最好的方式是放到外部实现,消息队列只提供异步推送消息。

void push(const T& msg);    

(2)等待消息

等待队列的消息,这个方法是同步的,只有接收到消息才会返回。

//等待消息
void wait(T& msg);

(3)轮询消息

轮询消息和等待消息一样也是接收消息,只是无论是否接收到消息轮询消息会立刻返回。轮询消息也是有一定的使用场景,尤其是接收消息线程需要一定的调度逻辑时就需要轮询消息避免线程堵塞。

bool poll(T& msg);

2、用到的对象

(1)队列

我们使用一个队列来存放消息

#include<queue>
std::queue<T> _queue;

(2)互斥变量

使用一个互斥变量确保队列的读写线程安全

#include<mutex>
std::mutex _mtx;

(3)条件变量

采用条件变量结合互斥变量实现消息的等待和通知。

#include<condition_variable>
std::condition_variable _cv;

3、基本流程

线程通信

二、完整代码

采用泛型实现,消息类型可以自定义。

#include<mutex>
#include<condition_variable>
#include<queue>
/// <summary>
/// 消息队列
/// </summary>
/// <typeparam name="T">消息类型</typeparam>
template<class T> class MessageQueue {
public:
    /// <summary>
    /// 推入消息
    /// </summary>
    /// <param name="msg">消息对象</param>
    void push(const T& msg) {
        std::unique_lock<std::mutex>lck(_mtx);
        _queue.push(msg);
        _cv.notify_one();
    }
    /// <summary>
    /// 轮询消息
    /// </summary>
    /// <param name="msg">消息对象</param>
    /// <returns>是否接收到消息</returns>
    bool poll(T& msg) {
        std::unique_lock<std::mutex>lck(_mtx);
        if (_queue.size())
        {
            msg = _queue.front();
            _queue.pop();
            return true;
        }
        return false;
    }
    /// <summary>
    /// 等待消息
    /// </summary>
    /// <param name="msg">消息对象</param>
    void wait(T& msg) {
        std::unique_lock<std::mutex>lck(_mtx);
        while (!_queue.size()) _cv.wait(lck);
        msg = _queue.front();
        _queue.pop();
    }
    //队列长度
    size_t size() {
        std::unique_lock<std::mutex>lck(_mtx);
        return _queue.size();
    }
private:
    //队列
    std::queue<T> _queue;
    //互斥变量
    std::mutex _mtx;
    //条件变量
    std::condition_variable _cv;
};

三、使用示例

线程通信

等待消息

#include<thread>
//自定义消息对象
class MyMessage {
public:
    int type;
    void* param1;
    void* param2;
};
int main(int arGC, char* argv[])
{
    //初始化消息队列
    MessageQueue<MyMessage> MQ;
    //启动线程
    std::thread t1([&]() {
        MyMessage msg;
        while (1) {
            //等待队列的消息
            mq.wait(msg);
            printf("receive message type:%d\n", msg.type);
            if (msg.type == 1001)
                break;
        }
        printf("thread exited\n");
        });
    //发送消息给线程
    MyMessage msg;
    printf("send number message to thread.1001 exit\n");
    while (1)
    {
        scanf("%d", &msg.type);
        mq.push(msg);
        if (msg.type == 1001)
            break;
    }
    t1.join();
    return 0;
}

轮询消息

#include<thread>
//自定义消息对象
class MyMessage {
public:
    int type;
    void* param1;
    void* param2;
};
int main(int argc, char* argv[])
{
    //初始化消息队列
    MessageQueue<MyMessage> mq;
    //启动线程
    std::thread t1([&]() {
        MyMessage msg;
        while (1) {
            //轮询队列的消息
            if (mq.poll(msg))
            {
                printf("receive message type:%d\n", msg.type);
                if (msg.type == 1001)
                    break;
            }
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(10));
        }
        printf("thread exited\n");
        });
    //发送消息给线程
    MyMessage msg;
    printf("send number message to thread.1001 exit\n");
    while (1)
    {
        scanf("%d", &msg.type);
        mq.push(msg);
        if (msg.type == 1001)
            break;
    }
    t1.join();
    return 0;
}

总结

以上就是今天要讲的内容,实现一个简单消息队列还是比较容易的,尤其是c++有标准库支持的情况下,也能满足大部分使用场景,比如实现线程切换或者async、await底层就需要用到消息队列。写这篇博文的主要目的也是用于记录,以后需要用到的时候可直接网上拷贝。

到此这篇关于C++实现一个简单消息队列的示例详解的文章就介绍到这了,更多相关C++消息队列内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网!

--结束END--

本文标题: C++实现一个简单消息队列的示例详解

本文链接: https://www.lsjlt.com/news/174933.html(转载时请注明来源链接)

有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com    QQ/279061341

本篇文章演示代码以及资料文档资料下载

下载Word文档到电脑,方便收藏和打印~

下载Word文档
猜你喜欢
  • c语言怎么计算字符串长度
    在C语言中,可以使用内置的strlen()函数来计算字符串的长度。该函数位于string.h头文件中。以下是一个示例代码: #inc...
    99+
    2024-05-15
    c语言
  • c语言怎么判断三个数的大小
    可以通过比较三个数之间的大小关系来判断它们的大小。以下是一个示例代码: #include <stdio.h> int ...
    99+
    2024-05-15
    c语言
  • c++排序函数sort怎么使用
    在C++中,使用sort函数对容器中的元素进行排序,可以按照默认的升序排列,也可以自定义排序规则。 下面是一个简单的例子,对一个ve...
    99+
    2024-05-15
    c++
  • c++中string的compare函数怎么使用
    在C++中,可以使用string的compare函数来比较两个string对象的大小。该函数的原型如下: int compare(c...
    99+
    2024-05-15
    c++
  • c++中string的compare函数有什么用
    c++中string的compare函数用于比较两个字符串的大小关系。该函数返回一个整数值,表示两个字符串的比较结果。 具体来说,如...
    99+
    2024-05-15
    c++
  • c++中print函数的功能有哪些
    在C++中,通常使用std::cout来进行输出操作,而不是使用print函数。std::cout是C++标准库中的一个输出流对象,...
    99+
    2024-05-15
    c++
  • c语言数据结构怎么使用
    在C语言中,数据结构可以通过定义结构体来实现。以下是一些常见的数据结构的使用方法示例: 链表: #include <std...
    99+
    2024-05-15
    c语言
  • c++中print函数的用法是什么
    在C++中没有内置的print函数,但可以使用cout来输出内容到控制台。cout是C++标准库中的一个输出流对象,可以使用<...
    99+
    2024-05-15
    c++
  • c++中concept的用法是什么
    在C++20中,Concept是一种新的语言特性,用于定义类型要求和约束。Concept可以被用来约束函数模板、类模板和普通函数的参...
    99+
    2024-05-15
    c++
  • c++中concept的作用是什么
    在C++中,concept的作用是定义一种通用的约束,用于限制模板参数的类型范围。通过使用concept,可以在编译时对模板参数进行...
    99+
    2024-05-15
    c++
软考高级职称资格查询
编程网,编程工程师的家园,是目前国内优秀的开源技术社区之一,形成了由开源软件库、代码分享、资讯、协作翻译、讨论区和博客等几大频道内容,为IT开发者提供了一个发现、使用、并交流开源技术的平台。
  • 官方手机版

  • 微信公众号

  • 商务合作