进程间通信---消息队列

文章目录

  • 消息队列
    • 1. 什么是消息队列
    • 2. 消息队列的获取
    • 3. 消息的发送
    • 4. 消息的接收
    • 5. 消息的控制
    • 6. 实例
    • 练习

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
在这里插入图片描述
处理消息队列中的消息
在这里插入图片描述

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;
}

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