C++简单实现消息队列的示例代码

//消息长度和消息
typedef std::pair<size_t, char*> msgPair;
#define MsgQueueSize 102400

class zMsgQueue
{
  //消息对，first表示是否存放消息
  typedef std::pair<bool, msgPair> msgQueue;
public:
  zMsgQueue();
  ~zMsgQueue();
  void* msgMalloc(const size_t len);
  void msgFree(void* p);
  //获得一个消息
  msgPair* get();
  //放入一个消息
  bool put(const void* msg, size_t msgLen);
  //将队列中的消息放到消息数组中
  bool putMsgQueue2Arr();
  //删除一个消息
  void erase();
  bool empty();

  bool msgArrEmpty();
private:
  void clear();
  


  // 保存正在处理的消息
  msgQueue msgArr_[MsgQueueSize];
  // 保存等待处理的消息
  std::queue<msgPair> msgQueue_;
  
  //消息写游标
  size_t queueWrite_;
  //消息读游标
  size_t queueRead_;
};

zMsgQueue::zMsgQueue()
{
  bzero(msgArr_, sizeof(msgArr_));
  queueWrite_ = 0;
  queueRead_ = 0;
}


zMsgQueue::~zMsgQueue()
{
  clear();
}

void* zMsgQueue::msgMalloc(const size_t len)
{
  char* p = (char*)malloc(len + 1);
  return (void*)(p + 1);
}

void zMsgQueue::msgFree(void* p)
{
  free((char*)p - 1);
}

  //获得一个消息
msgPair* zMsgQueue::get()
{
  if(queueRead_ >= MsgQueueSize)
    return NULL;

  if(msgArrEmpty())
    putMsgQueue2Arr();
  
  msgPair* ret = NULL;
  if(msgArr_[queueRead_].first)
    ret = &msgArr_[queueRead_].second;

  return ret;
}

//放入一个消息
bool zMsgQueue::put(const void* msg, size_t msgLen)
{
  char* buf = (char*)msgMalloc(msgLen);
  if(buf)
  {
    bcopy(msg, buf, msgLen);
    
    //先将队列中的消息放到数组中
    //数组中还有位置直接放到数组中
    //没有位置放到队列中
    if(!putMsgQueue2Arr() && !msgArr_[queueWrite_].first)
    {
      msgArr_[queueWrite_].first = true;
      msgArr_[queueWrite_].second.first = msgLen;
      msgArr_[queueWrite_].second.second = buf;
      queueWrite_++;
      queueWrite_ %= MsgQueueSize;
    }
    else 
    {
      msgQueue_.push(std::make_pair(msgLen, buf));
    }
    return true;
  } 
  return false;
}

//将队列中的消息放到消息数组中
bool zMsgQueue::putMsgQueue2Arr()
{
  bool isLeft = false;
  while(!msgQueue_.empty())
  {
    if(!msgArr_[queueWrite_].first)
    {
      msgArr_[queueWrite_].first = true;
      msgArr_[queueWrite_].second = msgQueue_.front();
      queueWrite_++;
      queueWrite_ %= MsgQueueSize;
      msgQueue_.pop();
    }
    else 
    {
      isLeft = true;
      break;
    }
  }
  return isLeft;
}

//删除一个消息
void zMsgQueue::erase()
{
  if(!msgArr_[queueRead_].first)
    return;

  msgFree(msgArr_[queueRead_].second.second);
  msgArr_[queueRead_].second.second = NULL;
  msgArr_[queueRead_].second.first = 0;
  msgArr_[queueRead_].first = false;

  queueRead_++;
  queueRead_ %= MsgQueueSize;
}

void zMsgQueue::clear()
{
  //队列中还有消息
  while(putMsgQueue2Arr())
  {
    //数组中还有消息
    while(get())
    {
      erase();
    }
  }
  //数组中还有消息
  while(get())
  {
    erase();
  }
}

bool zMsgQueue::empty()
{
  if(putMsgQueue2Arr()) return false;

  return msgArrEmpty();
}

bool zMsgQueue::msgArrEmpty()
{
  if(queueRead_ == queueWrite_ && !msgArr_[queueRead_].first)
  {
    return true;
  }
  return false;
}

//T表示使用的消息队列
//msgT表示消息的类型，有的需要消息头，消息正文等，需要解析，这里是直接使用
template<class T=zMsgQueue, class msgT=char>
class messageQueue : public rwLocker
{
public:
  messageQueue()
  {}
  ~messageQueue()
  {}

  bool putMsg(const msgT* msg, const size_t msgLen)
  {
    rwLocker::wlock();
    msgQueue_.put(msg, msgLen);
    rwLocker::unlock();
    return true;
  }
  //解析消息，处理消息
  virtual bool msgParse(const msgT* msg, const size_t msgLen) = 0;
  //获取消息，解析消息，处理消息
  bool doCmd()
  {
    rwLocker::wlock();
    msgPair* msg = msgQueue_.get();
    while(msg)
    {
      msgParse(msg->second, msg->first);  
      msgQueue_.erase();
      msg = msgQueue_.get();
    }
    rwLocker::unlock();
    return true;
  }

  bool empty()
  {
    return msgQueue_.empty();
  }

private:
  T msgQueue_;
};

#include <pthread.h>

class rwLock 
{
public:
  rwLock()
  {
    pthread_rwlock_init(&rwlc_, NULL);
  }

  ~rwLock()
  {
    pthread_rwlock_destroy(&rwlc_);
  }

  void rlock()
  {
    pthread_rwlock_rdlock(&rwlc_);
  }

  void wlock()
  {
    pthread_rwlock_wrlock(&rwlc_);
  }

  void unlock()
  {
    pthread_rwlock_unlock(&rwlc_);
  }

private:
    pthread_rwlock_t rwlc_;
};


class rwLocker
{
public:
  void rlock()
  {
    rwlc_.rlock();
  }

  void wlock()
  {
    rwlc_.wlock();
  }

  void unlock()
  {
    rwlc_.unlock();
  }

private:
  rwLock rwlc_;
};

# ini1=main.cpp 
# in2=messageQueue.cpp
out=main 
cc=g++
std=-std=c++11 -lpthread

#$(out):$(in1) $(in2)
$(out): main.cpp messageQueue.cpp rwlock.h
	$(cc) $^ -o $@ $(std)


.PHONY:clean
clean:
	rm -rf $(out)

#include "messageQueue.h"

class test : public messageQueue<>
{
  bool msgParse(const char* msg, const size_t msgLen)
  {
    std::cout << msgLen << ":" << msg << std::endl;
    return true;
  }
};

int main()
{
  //模拟客户端发送消息
  char buf[256] = "hello world!";
  test t;
  //消息队列放消息
  t.putMsg(buf, strlen(buf));
  //处理消息
  t.doCmd();
  return 0;
}