Linux-进程间通信（消息对列)

今天来介绍IPC通信的第一种方式：消息对列

由于进程具有独立性，要想两个进程之间有数据的往来，就必须让两个不相干的进程看到同一块资源。前面有讲到管道，也是一种公共资源。现在，我们介绍一种另一种公共资源：消息对列

消息对列，顾名思义，想必看到的公共资源可能就是一种队列。这种队列满足数据结构里队列的特点：先进先出。

消息对列提供了一个进程向另一个进程发送一块数据快的通信方法，注意，是以块为基本单位，前面的管道是以字节流为基本单位。

每个数据块都被认为是由类型的。接收者进程接受数据块可以有不同的类型值，比如可以是结构体型。
每个消息 队列的最大长度是上限的（MSGMAX），每个消息队列的总的字节数也是有上限的（MSGMNB）,系统的消息队列总数也是有上线的（MSGMNI），

为了便于理解，我画了一个简图

认识消息队列结构

• 操作系统为每个IPC对象都维护了一个数据结构

查看命令：

[zyc@localhost /]$ cat ./usr/include/linux/ipc.h

• 查看消息队列结构

[zyc@localhost /]$ cat ./usr/include/linux/msg.h

消息队列函数

msgget函数

功能：创建和访问消息队列
原型:

 #include 
 #include 
 #include 
int msgget(key_t key, int msgflg);

参数：
    key:某个消息队列的名字
    msgflg:有九个权限标识位组成，他们的用法和创建文件时使用的mode模式是一样的
返回值：
    成功返回一个非负整数，即该消息队列的识别码，即msgid，给用户看。失败返回-1

这里解释一下标识位

IPC_CREAT:如果文件不存在，则创建一个新文件，如果存在，把存在的文件描述符返回
IPC_EXCL:没有任何实际意义，只在创建时使用，与IPC_CREAT进行或运算：IPC_CREAT|EXCL,则会创建一个全新的文件。

再解释一下 key，通过“ftok”函数获得。函数调用成功时，即通过它，就可以找到消息对列。

下面来看ftok函数介绍

#include 
#include 
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);

作用：获得消息对列标识符。两个互相独立的进程要进行通信，就必须都可以看到这个标志符。进程A和进程B都可以看到。

参数自己定制，一般定义在头文件中，采用宏定义方式。一般路径采用当前路径，proj_id设置0x666

返回值：成功返回消息对列标志符（给内核看），失败返回-1。

msgctl函数

作用：消息对列的控制函数
原型：

#include 
#include 
#include 

int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);

参数
    msqid:msgget函数的返回值，即消息队列识别码
    cmd:有三个动作
返回值
    成功返回0，失败返回-1；

cmd的三个动作：

命令	说明
IPC_STST
IPC_SET
IPC_RMID	删除消息队列

msgsend函数

功能：把一条消息加入消息对列中
原型

#include 
 #include 
  #include 

int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);

参数：
    msgid:由msgget函数返回的消息对列标志码
    msgp:，是一个指针指向即将发送的消息
    msgsz:是msgp指向的消息队列长度
    msgflg:控制着当前消息对列到达系统上限即将发生的事情。
    msgflg==IPC+NOWAIT表示对列不等待。返回EAGAIN错误。
返回值：成功返回0，失败返回-1；

1：消息结构在两方面受到制约：

• 他必须小于系统规定的上限值；
• 它必须以一个long int长整数开始，接受者将按照这个长整数确定消息的类型

2，消息结构参考如下

msgrcv函数

功能：从一个消息队列中接收消息

#include 
#include 
#include 
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
参数：
    msgid:由msgget函数返回的消息对列标志码

    msgp:，是一个指针指向即将发送的消息
    msgsz:是msgp指向的消息队列长度
    msgtype:他可以实现接收优先级的简单形式
    msgflg:控制着消息队列中没有相应类型消息可供接收时将要发生的事情。
返回值：
    成功返回0，失败返回-1；

---

mytype=0:返回队列第一条消息
mytype>0:返回队列第一条类型等于中mytype的消息
mytype<0:返回队列中第一条类型小于mytype绝对值的消息，并且是满足条件的消息类型最小消息。
mytype=IPC_NOWAIT，队列没有消息不等待，返回ENOMSG错误
mytype=MSG_MOERROR，消息超过msgsize是将会被截断。
mytype>0且msgflg=MSG_EXCEPT，接受类型不等于msgtype的第一条消息。

下面我们将要来编写实际代码来实现基于消息对列的进程间通信。

ipcs命令和ipcrm命令

ipcs 显示IPC资源

ipcs -q :查看已存在消息对列

ipcrm -q (msgid)    :删除指定消息对列