Linux进程间通信（IPC）之消息队列简单编程

1.消息队列的概述

消息队列，是消息的链接表，存放在内核中。一个消息队列由一个标识符（即队列 ID）来标识。

2.消息队列的特点

• 消息队列是面向记录的，其中的消息具有特定的格式以及特定的优先级。
• 消息队列独立于发送与接收进程。进程终止时，消息队列及其内容并不会被删除。
• 消息队列可以实现消息的随机查询，消息不一定要以先进先出的次序读取，也可以按消息的类型读取。
•  消息队列可以互相通信，而管道和FIFO是不可以互相通信的（因为管道和FIFO是半双工）。

3.消息队列常用API

int msgget(key_t key, int flag);// 创建或打开消息队列：成功返回队列ID，失败返回-1

int msgsnd(int msqid, const void *ptr, size_t size, int flag);// 添加消息：成功返回0，失败返回-1

int msgrcv(int msqid, void *ptr, size_t size, long type,int flag);// 读取消息：成功返回消息数据的长度，失败返回-1

int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);// 控制消息队列：成功返回0，失败返回-1

4.消息队列的节点是一个链表

struct msgbuf

{

    long mtype;             //消息的类型

    char mtext[128];        //消息的大小

};

5.键值的生成

key是一个索引，需要去内核去找消息队列的ID。

ftok()：是系统IPC键值的格式转换函数。系统建立IPC通信（消息队列、信号量和共享内存）时必须指定一个ID值，通常情况下，该id值通过ftok函数得到。

key_t ftok(const char *fname,int id)

fname:就是你指定的文件名（已经存在的文件名），一般使用当前目录。

id：是子序号

在UNIX时实现中，是将文件的索引节点号取出，前面在加上子序号得到key_t 的返回值

如：

key_t key;

key=ftok(".",'z');

6. 创建消息队列

int msgget(key_t key, int flag);

在以下两种情况下，msgget 将创建一个新的消息队列：

          ①如果没有与键值 key 相对应的消息队列，并且 flag 中包含了 IPC_CREAT 标志位。

          ②key 参数为 IPC_PRIVATE。

msgget(key,IPC_CREAT|0777);

 7.消息队列的数据发送

int msgsnd(int msqid, const void *ptr, size_t size, int flag);

第一个参数：消息队列的ID

第二个参数：数据存放的内存地址

第三个参数：发送的大小

第四个参数：一般为0

msgsnd(msgID,&writebuf,strlen(writebuf.mtext),0);

8.消息队列的数据接收

int msgrcv(int msqid, void *ptr, size_t size, long type,int flag)

第一个参数：消息队列的ID

第二个参数：数据存放的地址

第三个参数：存放的大小

第四个参数：消息的类型

第五个参数：一般为0，为阻塞状态，直到读到数据。

msgrcv(msgID,&readbuf,sizeof(readbuf.mtext),888,0);

9.消息队列的移除

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

第一个参数：消息队列的ID

第二个参数：IPC_RMID 移除指令

第三个参数：一般为NULL

msgctl(msgID,IPC_RMID,NULL);

10.消息队列的简单通信代码

msgread.h

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
struct msgbuf {
       long mtype;       /* message type, must be > 0 */
       char mtext[128];    /* message data */
};



int main()
{
        key_t key;
        key=ftok(".",'z');
        printf("key=%x\n",key);
        struct msgbuf readbuf;
        struct msgbuf writebuf={888,"hello world!"};
        int msgID=msgget(key,IPC_CREAT|0777);
        if(msgID==-1){
                printf("create msg failed\n");
        }
        msgsnd(msgID,&writebuf,strlen(writebuf.mtext),0);
        msgrcv(msgID,&readbuf,sizeof(readbuf.mtext),988,0);
        printf("read=%s\n",readbuf.mtext);
        msgctl(msgID,IPC_RMID,NULL);
        return 0;
}

msgread.c

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
struct msgbuf {
       long mtype;       /* message type, must be > 0 */
       char mtext[128];    /* message data */
};



int main()
{
        key_t key;
        key=ftok(".",'z');
        printf("key=%x\n",key);
        struct msgbuf readbuf;
        struct msgbuf writebuf={988,"hello world!222"};
        int msgID=msgget(key,IPC_CREAT|0777);
        if(msgID==-1){
                printf("create msg failed\n");
        }
        msgrcv(msgID,&readbuf,sizeof(readbuf.mtext),888,0);
        printf("read=%s\n",readbuf.mtext);

        msgsnd(msgID,&writebuf,strlen(writebuf.mtext),0);
        msgctl(msgID,IPC_RMID,NULL);
        return 0;
}
~