IPC之—消息队列 - chan0311的博客 - 博客频道 - CSDN.NET

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什么是消息队列

消息队列的特点

1. 消息队列是消息的链表，具有特定的格式，存放在内存中并由消息队列标识符标识.
2. 消息队列允许一个或多个进程向它写入与读取消息.
3. 管道和命名管道都是通信数据都是先进先出的原则。
4. 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.比FIFO更有优势
5. 生命周期随内核。
   消息队列的结构如下图所示
   
   可以看到第一个条目就是IPC结构体，即是共有的，后面的都是消息队列所私有的成员，消息队列是用链表实现的。

创建消息队列

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgget(key_t key， int msgflag)

创建如果成功，返回值将消息队列标识符（非负整数），否则返回-1。

key 可以认为是一个端口号，也可以由ftok函数生成。

msgflag ：

IPC_CREAT： 如果IPC不存在，就创建一个，否则就打开操作。

IPC_EXCL：只有在共享内存不存在时，显得共享内存才建立，否则就产生错误

IPC_CREAT和IPC_EXCL一起使用，msgget（）将返回一个新建的IPC标识符；如果该IPC资源已经存在，或者返回-1.

下面用代码实现创建一个消息队列，并用命令删除消息队列

#include<stdio.h>
  #include<sys/types.h>
  #include<sys/ipc.h>
  #include<sys/msg.h>
  #define PATHNAME "."//设置路径为当前目录
  #define ID 0
  int main()
  {
      key_t key = ftok(PATHNAME,ID);//创建key值
      if(key<0)
      {
          perror("ftok error!");
          return -1;
      }
      int msgid = msgget(key,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);//创建消息队列，并把权限改为666
      if(msgid<0)
      {
          perror("msgget error!\n");
          return -2;
      }
      return msgid;
  }

消息队列的删除

上面已经提到了，用命令删除一个消息队列，下面介绍一下如何用代码删除一个消息队列。

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
//他不仅可以实现删除消息队列，还是控制型函数

第一个参数就是要删除的消息队列的ID，第二个参数是IPC_RMID，第三个参数不需要关心，直接设置为空就可。删除成功返回0，失败返回-1.

if(msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL)<0)
 {
     printf("msgctl perror!\n");
     return -3;
 }
   else
  return 0;
//这几行代码只需要加入上面的代码创建好消息队列后，就可以验证。

设置消息队列的属性

这个和上面所用到的删除消息队列的函数是一样的。

msg系统调用对msgqid标识的消息队列执行cmd操作，系统定义了3中cmd操作：IPC_STAT,IPC_SET,IPC_RMID

IPC_STAT：用来获取消息队列对应的msgqid_ds数据结构，将其保存在 buf 指定的地址空间。

IPC_SET ：用来设置消息队列中的属性，要设置的属性存在 buf 中

IPC_RMID：从内核中删除msgqid标识的消息队列。

既然消息队列是用来实现进程间通信的，那它必然就会有读和写功能。这里的读和写不同，system V是系统提供的第三方接口，和管道不一样，它的其中之一特点是可以实现双向通信。

读写所调用的函数是msgsnd()和msgrcv

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg); //msgsnd将数据放到消息队列中
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);  //msgrcv从队列中取⽤消息

msqid：消息队列的标识码

msgp：指向消息缓冲区的指针，此位置是来暂时存储发送和接收的消息，是一个用户可定义的通用结构

msgsz：消息的大小。

msgtyp：从消息队列内读取的消息形态。如果值为零，则表示消息队列中的所有消息都会被读取。

函数如果调用成功则返回0，失败则返回-1；

用消息队列实现进程间通信，代码如下

//comm.h
 #ifndef _COMM_H_
 #define _COMM_H_

 #include<stdio.h>
 #include<stdlib.h>
 #include<sys/ipc.h>
 #include<sys/types.h>
 #include<sys/msg.h>
 #include<string.h>

 #define FILENAME "."//代表但当前路径
 #define ID 0x6666
 #define SERVER_TYPE 1
 #define CLIENT_TYPE 2

 struct _msgbuf
 {
     long mtype;
     char mtext[1024];
 };
 int creatMsgQueue();//消息队列的创建
 int getMsgQueue();//获取消息队列
 int destoryMsgQueue(int msgid);//消息队列的删除
 int sendMsg(int msgid,int type,const char*msg);//发送消息
 int recvMsg(int msgid,int type,char *out);//接收消息

 #endif

//comm.c
#include"comm.h"
 static int commMsgQueue(int flags)
 {
      key_t _key = ftok(FILENAME,ID);//获取key值
      if(_key<0)
      {
          printf("ftok");
          return -1;
      }
      int msgid = msgget(_key,flags);
      if(msgid<0)
      {
          printf("msgget");
          return -2;
      }
      return msgid;
 }

 int creatMsgQueue()
 {
     return commMsgQueue(IPC_CREAT | IPC_EXCL|0666);
 }

 int getMsgQueue()
 {
     return commMsgQueue(IPC_CREAT);
 }
  int destoryMsgQueue(int msgid)
 {   
     if(msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL)<0)
     {
         perror("msgctl");
         return -1;
     }
     return 0;
 }
 int sendMsg(int msgid,int type,const char*msg)
 {
     struct _msgbuf _mb;
     _mb.mtype = type;
     strcpy(_mb.mtext,msg);
     if(msgsnd(msgid,&_mb,sizeof(_mb.mtext),0)<0)
     {
         perror("msgsnd");
         return -1;
     }
     return 0;
 }
 int recvMsg(int msgid,int type,char *out)
 {
truct _msgbuf _mb;
     if(msgrcv(msgid,&_mb,sizeof(_mb.mtext),type,0)<0)
     {
         perror("msgrcv");
         return -1;
     }
     strcpy(out,_mb.mtext);
     return 0;
 }

//server.c
#include"comm.h"
int main()
{
    int msgid = creatMsgQueue();//creat msg
    char buf[1024];
    while(1)
    {
        buf[0] = 0;
        recvMsg(msgid,CLIENT_TYPE,buf);
        printf("client say# %s\n",buf);
        printf("please Enter# ");
        fflush(stdout);//使上面那句话刷新到屏幕
        ssize_t s = read(0,buf,sizeof(buf)-1);
        if(s>0)
        {
            buf[s-1] = 0;//buyonghuanhang
            sendMsg(msgid,SERVER_TYPE,buf);
        }
    }
    destoryMsgQueue(msgid);
    return 0;

}

//client.c
#include"comm.h"

 int main()
 {
     int msgid = getMsgQueue();
     char buf[1024];
     while(1)
     {
         buf[0] = 0;
         printf("client Enter#");
         fflush(stdout);
         ssize_t s = read(0,buf,sizeof(buf)-1);
         if(s>0)
         {
             buf[s-1] = 0;
             sendMsg(msgid,CLIENT_TYPE,buf);
         }
         recvMsg(msgid,SERVER_TYPE,buf);
         printf("server say# %s\n",buf);
     }
     return 0;
 }

以上就是本文的全部内容，希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助，也希望大家多多支持 码农网

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