多进程间通信学习之消息队列&共享内存&信号灯集

• 消息队列：
• 1、基于内核实现，必须在内核空间创建消息队列；
• 2、消息队列中的消息由类型和正文组成；
• 3、消息队列的默认大小为16KB；
• 运行过程：
• 1、进程1将消息写入到消息队列，进程2根据消息的类型从消息队列中取得对应的消息；
• 2、进程1向消息队列中发送消息，可以采用阻塞或者非阻塞的方式；
• 3、进程2从消息队列中收取消息，也可以采用阻塞或者非阻塞的方式；
• 常用的接口函数：
• msgget函数：
• 功能：创建或者获取一个消息队列;

	#include 
	#include 
	#include 
	
	int msgget(key_t key, int msgflg);
	/*
		参数：
		    	key：	键值
		
		        	key 	通过ftok获取的
		
		        	IPC_PRIVATE 表示只有亲缘进程间能只用
		
		    	msgflg：消息队列的标志位
		
		        	IPC_CREAT|0666  或者  IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666 
		
		返回值：
		
		    	成功 消息队列的id
		
		    	失败 -1 重置错误码
	*/

• msgsnd函数：
• 功能：向消息队列中写入一条消息；

	int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
	/*
		参数：
	
	    	msqid：消息队列的id
	
	    	msgp： 要写入的数据的首地址
	
	    	msgsz：消息正文的大小
	
	    	msgflg：标志位 0 阻塞发送  IPC_NOWAIT 非阻塞发送
	
		返回值：
	    		成功 0
	
	    		失败 -1  重置错误码
	*/
				struct msgbuf {
	
	           		long mtype;       /* 消息的类型 必须大于 0 */
	
	           		char mtext[1];    /* 消息正文 可以自定义 */
	       		};

• msgrcv函数：
• 功能：在消息队列中读取一条消息；

	ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);
	/*
		参数：
		
		    	msqid：消息队列的id
		
		    	msgp： 用来保存接收的数据的缓冲区的首地址
		
		    	msgsz：消息正文的大小
		
		    	msgtyp：要接受的消息的类型
		
		        		0 ：接收消息队列中第一条消息
		
		        		>0 ： 接收指定类型的第一条消息
		
		        		<0 :一般不使用，
		
						表示接收消息队列中第一条类型最小的小于msgtyp的绝对值的消息
		
		            		3-2-5-500-200-8
		
		            		读取时，类型传 -200
		
		            		读取的顺序  2-3-5 
		
		    	msgflg：标志位 0 阻塞接收  IPC_NOWAIT 非阻塞接收
		
		返回值：
		
		    	成功 实际读到的正文的字节数
		
		    	失败 -1  重置错误码
	 */
    	struct msgbuf {

           		long mtype;       /* 消息的类型 必须大于 0 */

           		char mtext[1];    /* 消息正文 可以自定义 */

       	};

• msgctl函数：
• 功能：控制消息队列；

	int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
	/*
		参数：
		
		    	msqid：消息队列id
		
		    	cmd：指令
		
		        		IPC_STAT：获取消息队列的属性
		
		        		IPC_SET：设置消息队列的属性
		
		        		IPC_RMID：立即删除消息队列
		
		            			只有消息队列的创建者和所有者以及root用户可以删除消息队列
		
		            			msgctl函数的第三个参数被忽略
		    	buff：
		返回值：
		
		    	成功 	0
		
		    	失败 	-1  	重置错误码
	 */

• 获取和设置消息队列的属性：
• 属性结构体：

	struct msqid_ds {
	
	    	struct ipc_perm msg_perm;     /* IPC权限结构体 */
	
	    	time_t          msg_stime;    /* 最后一次执行msgsnd的时间 */
	
	    	time_t          msg_rtime;    /* 最后一次执行msgrcv的时间 */
	
	    	time_t          msg_ctime;    /* 最后一次被修改的时间 */
	
	    	unsigned long   __msg_cbytes; /* 当前消息队列中的字节数 */
	
	    	msgqnum_t       msg_qnum;     /* 当前消息队列中的消息数 */
	
	    	msglen_t        msg_qbytes;   /* 允许的最大字节数 */
	
	    	pid_t           msg_lspid;    /* 最后一次执行msgsnd的进程的PID */
	
	    	pid_t           msg_lrpid;    /* 最后一次执行msgrcv的进程的PID */
	
	};
	
	struct ipc_perm {
	
	    	key_t          __key;       /* 键值 */
	
	    	uid_t          uid;         /* 所属用户的id */
	
	    	gid_t          gid;         /* 所属用户的组id */
	
	    	uid_t          cuid;        /* 创建者的id */
	
	    	gid_t          cgid;        /* 创建者的组id */
	
	    	unsigned short 	mode;        /* 权限 */
	
	};

• 共享内存：
• 1、同样在内核中创建共享内存；
• 2、进程1和进程2都能够访问到，通过这段内存空间进行数据的传递；
• 3、共享内存是所有进程间通信方式中，效率最高的，不需要在内核中往返进行拷贝；
• 4、共享内存的内存空间大小是4KB的整数倍；
• 信号灯集：
• 1、实现进程同步的机制；
• 2、在一个信号灯集中，可以有很多信号灯；
• 3、这些信号灯集中的信号灯相互独立，每个灯的值的改变都不会影响到其他的信号灯；
• 4、信号灯的值一般设置为二值量，即0或者1，其中0代表没有资源，1代表有资源；