C++如何使用ZeroMQ进行消息通信_C++消息传递与ZeroMQ应用

ZeroMQ是一个高性能异步消息库，支持请求-响应、发布-订阅等通信模式，适用于分布式与并发应用；其C++绑定通过zmq.hpp实现，需安装libzmq和cppzmq头文件；示例展示了服务端与客户端的请求响应交互，以及发布者广播消息、订阅者接收指定主题消息的过程；编译时需链接-lzmq库并包含头文件路径，适合微服务、任务分发等场景。

ZeroMQ（也写作 ØMQ）是一个高性能的异步消息库，适用于分布式或并发应用程序。它支持多种通信模式，如请求-响应、发布-订阅、推送-拉取等，且能跨进程、跨主机进行通信。在 C++ 中使用 ZeroMQ 可以实现灵活、高效的消息传递系统。

安装 ZeroMQ 与 C++ 绑定

在使用 ZeroMQ 前，需要安装其核心库和 C++ 接口：

• Linux（Ubuntu/Debian）: sudo apt-get install libzmq3-dev libczmq-dev
• macOS: brew install zeromq czmq
• C++ 绑定（推荐使用 zmq.hpp）: ZeroMQ 官方提供了现代 C++ 接口，可通过 GitHub 获取：cppzmq。将 zmq.hpp 和 zmq_addon.hpp 头文件复制到项目中即可。

基本通信模式：请求-响应（Request-Reply）

这是最常见的客户端-服务器通信方式。服务器监听请求并返回响应，客户端发送请求并等待回复。

#include < zmq.hpp >
#include < string >
#include < iostream >

int main() {
    zmq::context_t ctx;
    zmq::socket_t socket(ctx, ZMQ_REP);
    socket.bind("tcp://*:5555");

    std::cout << "Server running on port 5555...\n";

    while (true) {
        zmq::message_t request;
        socket.recv(request);
        std::string msg(static_cast(request.data()), request.size());
        std::cout << "Received: " << msg << std::endl;

        // 回复消息
        zmq::message_t reply(6);
        memcpy(reply.data(), "World", 5);
        socket.send(reply);
    }
    return 0;
}

#include < zmq.hpp >
#include < string >
#include < iostream >

int main() {
    zmq::context_t ctx;
    zmq::socket_t socket(ctx, ZMQ_REQ);
    socket.connect("tcp://localhost:5555");

    // 发送请求
    zmq::message_t request(5);
    memcpy(request.data(), "Hello", 5);
    socket.send(request);

    // 接收响应
    zmq::message_t reply;
    socket.recv(reply);
    std::string response(static_cast(reply.data()), reply.size());
    std::cout << "Response: " << response << std::endl;

    return 0;
}

发布-订阅模式（Pub-Sub）

适用于一对多广播场景，比如实时数据推送。发布者发送消息，订阅者选择性接收。

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#include < zmq.hpp >
#include < thread >
#include < chrono >
#include < iostream >

int main() {
    zmq::context_t ctx;
    zmq::socket_t publisher(ctx, ZMQ_PUB);
    publisher.bind("tcp://*:5556");

    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100)); // 等待连接

    int counter = 0;
    while (true) {
        std::string msg = "topicA: Message " + std::to_string(counter++);
        zmq::message_t message(msg.size());
        memcpy(message.data(), msg.c_str(), msg.size());
        publisher.send(message);
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    }
    return 0;
}

#include < zmq.hpp >
#include < iostream >

int main() {
    zmq::context_t ctx;
    zmq::socket_t subscriber(ctx, ZMQ_SUB);
    subscriber.connect("tcp://localhost:5556");
    subscriber.setsockopt(ZMQ_SUBSCRIBE, "topicA", 6); // 订阅 topicA

    while (true) {
        zmq::message_t message;
        subscriber.recv(message);
        std::string msg_str(static_cast(message.data()), message.size());
        std::cout << "Received: " << msg_str << std::endl;
    }
    return 0;
}

编译与运行

使用 g++ 编译时需链接 zmq 库：

确保包含 cppzmq 的头文件路径，例如：