任务在执行过程中，除了要与别的任务行为同步之外，有时还需要向其它任务发送消息，或者接收其它任务发来的消息并进行处理。

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生活示例

想象一下，公司前台有个快递柜。快递员把包裹放进收件柜（邮箱）之后通知你。你可以从快递柜中取出任何人给你发来的包裹。

这个“一个人发送消息，另一个人接收处理”的机制，就是邮箱（mailbox）的核心思想：任务之间通过邮箱传递消息，邮箱中可以暂存一定数量的消息，接收者从中获取信息。

邮箱机制的用途

在 RTOS 中，邮箱常用于以下场景：

• 传递较小的数据结构（如指针、消息编号）
• 任务间需要排队传递信息
• ISR（中断服务函数）与任务之间的数据传递

相较于事件机制的“发生了什么”，邮箱机制更强调“发生了什么 + 附带的数据”。因此，可以看出，邮箱相比信号量、事件等机制，可以提供更多的信息。

工作原理

RT-Thread 的邮箱由 struct rt_mailbox对象实现，其内部维护了一个循环队列，用来保存发送方写入的消息。其关键特性包括：

特性	描述
消息缓冲	内部有一块缓冲区，可以存储多个消息（指针或数值）
先进先出	接收方按照发送顺序获取消息
同步机制	若缓冲区满，发送者阻塞；若为空，接收者阻塞

具体工作原理如下图所示。注意，邮箱本身拥有存储消息的空间，每个消息最大是4字节。当要传递较为复杂的消息时，可以将消息的内存存储在某块内存中，然后将存储的地址作为消息传给对方。

其主要包含以下核心操作：

操作	说明
	非阻塞发送一个消息
recv（接收）	接收一个消息，可指定超时时间
	阻塞发送一个消息，邮箱满时，阻塞等待空闲的消息存储空间

与其他同步机制的对比

特性	信号量	事件	邮箱
数据传递	否	否	是（传递数值/指针）
多任务接收	通常一个	可多个	通常一个
缓冲	否	否	是（循环队列）
适用场景	简单同步	等待多个事件	任务间消息传递

应用示例代码

简单的消息传送

下面是一个通过邮箱传递消息编号的简单示例：

#include "base.h"
#include <rtthread.h>

static struct rt_mailbox mbox;

static rt_ubase_t mbox_buffer[8];

void sender_entry (void * param) {
    rt_ubase_t msg = 0;
    
    while (1) {
        rt_mb_send_wait(&mbox, msg, RT_WAITING_FOREVER);
        msg++;
    }
}

void recv_entry (void * param) {
    while (1) {
        // recv
        rt_ubase_t msg;
        
        rt_mb_recv(&mbox, &msg, RT_WAITING_FOREVER);
        rt_kprintf("recv: %d\n", msg);
        rt_thread_mdelay(1000);
    }
}

int main(void) {
    hardware_init();
    
    rt_mb_init(&mbox, "mb", mbox_buffer, 8, RT_IPC_FLAG_FIFO);
    
    rt_thread_t t1 = rt_thread_create("t1", sender_entry, RT_NULL, 4096, 10, 10);
    rt_thread_startup(t1);
    rt_thread_t t2 = rt_thread_create("t2", recv_entry, RT_NULL, 4096, 10, 10);
    rt_thread_startup(t2);
    
    return 0;
}

通过指针传递更为复杂的消息

下面的例子展示了如何通过指针传递更为复杂的数据-温湿度值。这些传存储在rt_malloc()分配的内存中，之后通过rt_mb_send()发给消息接收方processing_thread；最后，由该任务处理消息并调用rt_free()进行释放。

#include "base.h"
#include <rtthread.h>

static struct rt_mailbox mbox;

static rt_ubase_t mbox_buffer[8];

struct sensor_data {
    int temp;
    int hum;
};

static void sensor_read (struct sensor_data * data) {
    data->temp = 20 + rt_tick_get();
    data->hum = 50 + rt_tick_get();
}

void sender_entry (void * param) {    
    while (1) {
        struct sensor_data * data = (struct sensor_data *)malloc(sizeof(struct sensor_data));
        sensor_read(data);
        rt_mb_send_wait(&mbox, (rt_ubase_t)data, RT_WAITING_FOREVER);
        
        rt_thread_mdelay(1000);
    }
}

void recv_entry (void * param) {
    while (1) {
        // recv
        struct sensor_data * data;
   
        rt_mb_recv(&mbox, (rt_ubase_t* )&data, RT_WAITING_FOREVER);
        
        rt_kprintf("temp: %d, hum: %d\n", data->temp, data->hum);
        free(data);
    }
}

int main(void) {
    hardware_init();
    
    rt_mb_init(&mbox, "mb", mbox_buffer, 8, RT_IPC_FLAG_FIFO);
    
    rt_thread_t t1 = rt_thread_create("t1", sender_entry, RT_NULL, 4096, 10, 10);
    rt_thread_startup(t1);
    rt_thread_t t2 = rt_thread_create("t2", recv_entry, RT_NULL, 4096, 10, 10);
    rt_thread_startup(t2);
    
    return 0;
}