进程间通信---消息队列

消息队列

1. 什么是消息队列

消息队列，用于从一个进程向另一个进程发送数据。但仅把数据发送到一个“队列”中，而不指定由哪个进程来接受。消息队列，独立与发送消息的进程和接收消息的进程。（信号、管道、命名管道都不独立与发送和接收进程）

• 消息队列，有最大长度限制：MSGMNB
• 消息队列中的单条消息，也有最大长度限制：MSGMAX

2. 消息队列的获取

原型：int msgget(key_t key, int msgflg);

• 功能：获取或创建一个消息队列 存在就获取,不存在就创建
• 参数：与共享内存相似。
• msgflag可使用IPC_CREAT(不存在就创建)
• 返回值：成功，返回正整数，即“消息队列标识符”失败，返回-1

3. 消息的发送

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

• 功能：发送一个消息，即把消息添加到消息队列中
• 参数：msgid 消息队列标识符,msgp 消息指针

注：消息的类型需要自己定义。但要求其第一个结构成员为long int
例:

 struct  my_msg_st {
    long  int  msg_type;    /* 消息的类型，取>0, 接收消息时可使用该值 */
    /*other info */	
 } 

• msgsz 消息的长度（不包含第一个成员msg_type）
• msgflg 如果包含： IPC_NOWAIT, 则消息队列满时，不发送该消息，而立即返回-1
  如果不包含：IPC_NOWAIT,则消息队列满时，挂起本进程，直到消息队列有空间可用。
• 返回值：成功，返回0 , 失败，返回-1

4. 消息的接收

原型： ssize_t msgrcv (int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtype, int msgflg);

• 功能：从消息队列中接收一条消息。
• 参数：
• msgid 消息队列标识符
• msgp 用于接收消息的缓存
• msgsz 要接收的消息的长度（不包括其第一个成员）
• msgtype 指定接收消息的类型

0： 从消息队列中获取第一个消息，以实现顺序接受（先发先收）
>0: 从消队列中获取相同类型的第一个消息
<0: 从消息队列中获取消息类型<=（msgtyep的绝对值）的第一个消息

• msgflg: 如果包含 IPC_NOWAIT, 则当消息队列中没有指定类型的消息时，立即返回-1
  如果不包含：IPC_NOWAIT,则当消息队列中没有指定类型的消息时，挂起本进程，直到收到指定类型的消息
• 返回值：成功，返回接收到的消息的长度（不包含第一个成员msg_type) , 失败，返回-1

5. 消息的控制

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

• 功能：与shmctl类似
• 参数：cmd 常用命令：
  IPC_RMID 删除消息队列
• 返回值：成功, 返回 0
  失败，返回-1

6. 实例

ms1.c
在消息队列中添加消息

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define MSG_SIZE 80

struct my_msg_st {
	long int msg_type;
	char msg[MSG_SIZE];
};

int main(void)
{
	int msgid;
	int ret;
	struct my_msg_st msg;

	msgid = msgget((key_t)1235, 0666|IPC_CREAT);
	if (msgid == -1) {
		printf("msgget failed!\n");
		exit(1);
	}

	msg.msg_type = 1;	
	strcpy(msg.msg, "Hello world!");
       // 传入0:如果消息队列满了,那么就阻塞
	ret = msgsnd(msgid, &msg, MSG_SIZE, 0);
	if (ret == -1) {
		printf("msgsnd failed!\n");
		exit(1);
	}

	return 0;
}

ms2.c
处理消息队列中的消息

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define MSG_SIZE 80

struct my_msg_st {
	long int msg_type;
	char msg[MSG_SIZE];
};

int main(void)
{
	int msgid;
	int ret;
	struct my_msg_st msg;

	msgid = msgget((key_t)1235, 0666|IPC_CREAT);
	if (msgid == -1) {
		printf("msgget failed!\n");
		exit(1);
	}

	msg.msg_type = 0;	
	ret = msgrcv(msgid, &msg, MSG_SIZE, 0, 0);
	if (ret == -1) {
		printf("msgrcv failed!\n");
		exit(1);
	}

	printf("received: %s\n", msg.msg);

	ret = msgctl(msgid, IPC_RMID, 0);// 干掉消息队列
	if (ret == -1) {
		printf("msgctl(IPC_RMID) failed!\n");
		exit(1);
	}

	return 0;
}

执行程序,向消息队列中添加消息-------------------------------消息送出去就完了,不等待

处理消息队列中的消息

练习

程序1， 循环等待用户输入字符串，
            每收到一个字符串，就把它发送给进程2
            直到用户输入exit
程序2， 接受进程1发过来的信息，并打印输出。
            直到接受到exit。

msg_send3.c

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define MSG_SIZE 80

struct my_msg_st {
	long int msg_type;
	char msg[MSG_SIZE];
};

int main(void)
{
	int msgid;
	int ret;
	struct my_msg_st msg;

	msgid = msgget((key_t)1235, 0666|IPC_CREAT);
	if (msgid == -1) {
		printf("msgget failed!\n");
		exit(1);
	}

	while(1) {
		fgets(msg.msg, sizeof(msg.msg), stdin);
			
		msg.msg_type = 1;	
		ret = msgsnd(msgid, &msg, MSG_SIZE, 0);
		if (ret == -1) {
			printf("msgsnd failed!\n");
			exit(1);
		}

		if (strncmp(msg.msg, "exit", 4) == 0) {
			break;
		}
	}

	return 0;
}

msg_rcv4.c

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define MSG_SIZE 80

struct my_msg_st {
	long int msg_type;
	char msg[MSG_SIZE];
};

int main(void)
{
	int msgid;
	int ret;
	struct my_msg_st msg;

	msgid = msgget((key_t)1235, 0666|IPC_CREAT);
	if (msgid == -1) {
		printf("msgget failed!\n");
		exit(1);
	}

	while(1) {
		msg.msg_type = 0;	
		ret = msgrcv(msgid, &msg, MSG_SIZE, 0, 0);
		if (ret == -1) {
			printf("msgrcv failed!\n");
			exit(1);
		}

		printf("received: %s\n", msg.msg);

		if (strncmp(msg.msg, "exit", 4) == 0) {
			break;
		}
	}

	ret = msgctl(msgid, IPC_RMID, 0);
	if (ret == -1) {
		printf("msgctl(IPC_RMID) failed!\n");
		exit(1);
	}

	return 0;
}