掌握：消息队列机制、打开/创建消息队列、发送消息、接收消息
1 消息队列
消息队列是System V IPC对象的一种
消息队列由消息队列ID来唯一标识
消息队列就是一个消息的列表。用户可以在消息队列中添加消息、读取消息等
消息队列可以按照类型来发送/接收消息
消息队列结构
内核中已实现的数据结构：链表
进程A放入数据，进程B可访问并取出。
2 消息队列使用步骤
发送端：
1 申请key
2 打开/创建消息队列 msgget
3 向消息队列发送消息 msgsnd
接收端：
1 打开/创建消息队列 msgget
2 从消息队列接收消息 msgrcv
3 控制（删除）消息队列 msgctl
2.1 消息队列创建/打开 – msgget
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgget(key_t key, int msgflg);
- 成功时返回消息队列的id，失败时返回EOF
- key 和消息队列关联的key IPC_PRIVATE 或 ftok
- msgflg 标志位 IPC_CREAT|0666 没有创建，有则打开。
示例
int main() {
int msgid;
key_t key;
if ((key = ftok(“.”, ‘q’)) == -1) {
perror(“ftok”); exit(-1);
}
if ((msgid = msgget(key, IPC_CREAT|0666)) < 0) {
perror(“msgget”); exit(-1);
}
……
return 0;
}
2.2 消息发送 – msgsnd
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgsnd(int msgid, const void *msgp, size_t size,
int msgflg);
- 成功时返回0，失败时返回-1
- msgid 消息队列id
- msgp 消息缓冲区地址
- size 消息正文长度
- msgflg 标志位 0 或 IPC_NOWAIT
0：当消息队列满时，msgsnd将会阻塞，直到消息能写进消息队列
IPC_NOWAIT：当消息队列已满的时候，msgsnd函数不等待立即返回
2.3 消息格式
- 通信双方首先定义好统一的消息格式
- 用户根据应用需求定义结构体类型
- 首成员类型必须为long,代表消息类型(正整数)
- 其他成员都属于消息正文
- 消息长度不包括首类型 long
示例：
typedef struct {
long mtype;
char mtext[64];
} MSG;
#define LEN (sizeof(MSG) – sizeof(long))
int main() {
MSG buf;
……
buf.mtype = 100;
fgets(buf.mtext, 64, stdin);
msgsnd(msgid, &buf,LEN, 0);
……
return 0;
}
注意：
1 消息结构必须有long类型的msg_type字段，表示消息的类型。
2消息长度不包括首类型 long
2.4 消息接收 – msgrcv
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgrcv(int msgid, void *msgp, size_t size, long msgtype,
int msgflg);
- 成功时返回收到的消息长度，失败时返回-1
- msgid 消息队列id
- msgp 消息缓冲区地址
- size 指定接收的消息长度
- msgtype 指定接收的消息类型
- msgflg 标志位 0 或 IPC_NOWAIT
msgtype=0：收到的第一条消息，任意类型。
msgtype>0：收到的第一条 msg_type类型的消息。
msgtype<0：接收类型等于或者小于msgtype绝对值的第一个消息。
例子：如果msgtype=-4，只接受类型是1、2、3、4的消息
示例
typedef struct {
long mtype;
char mtext[64];
}MSG;
#define LEN (sizeof(MSG) – sizeof(long))
int main() {
MSG buf;
……
if (msgrcv(msgid, &buf,LEN, 200, 0) < 0) {
perror(“msgrcv”);
exit(-1);
}
……
}
2.5 控制消息队列 – msgctl
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgctl(int msgid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
- 成功时返回0，失败时返回-1
- msgid 消息队列id
- cmd 要执行的操作 IPC_STAT / IPC_SET / IPC_RMID （删除）
- buf 存放消息队列属性的地址
2.6 示例（编写实现两个进程实现消息队列通信的程序）
示例：发送消息队列
#include <stdio.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <string.h>
typedef struct{
long msg_type;
char buf[128];
}msgT;
#define MSGLEN (sizeof(msgT)-sizeof(long))
int main(){
key_t key;
int msgid;
int ret;
msgT msg;
key = ftok(".",100); //创建key
if(key<0){
perror("ftok");
return 0;
}
msgid = msgget(key,IPC_CREAT|0666); //创建消息队列
if(msgid<0){
perror("msgget");
return 0;
}
msg.msg_type = 1;
strcpy(msg.buf,"this msg type 1");
ret = msgsnd(msgid,&msg,MSGLEN,0);
if(ret<0){
perror("msgsnd");
return 0;
}
msg.msg_type = 2;
strcpy(msg.buf,"this msg type 2");
ret = msgsnd(msgid,&msg,MSGLEN,0);
if(ret<0){
perror("msgsnd");
return 0;
}
msg.msg_type = 3;
strcpy(msg.buf,"this msg type 3");
ret = msgsnd(msgid,&msg,MSGLEN,0);
if(ret<0){
perror("msgsnd");
return 0;
}
msg.msg_type = 4;
strcpy(msg.buf,"this msg type 4");
ret = msgsnd(msgid,&msg,MSGLEN,0);
if(ret<0){
perror("msgsnd");
return 0;
}
msg.msg_type = 5;
strcpy(msg.buf,"this msg type 5");
ret = msgsnd(msgid,&msg,MSGLEN,0);
if(ret<0){
perror("msgsnd");
return 0;
}
}
查看消息队列
示例：消息接收和删除
#include <stdio.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <string.h>
typedef struct{
long msg_type;
char buf[128];
}msgT;
#define MSGLEN (sizeof(msgT)-sizeof(long))
int main(){
int msgid;
key_t key;
msgT msg;
int ret;
key = ftok(".",100);
if(key<0){
perror("ftok");
return 0;
}
msgid = msgget(key,IPC_CREAT|0666);
if(msgid<0){
perror("msgget");
return 0;
}
int count=0;
while(1){ //连续接收
//ret = msgrcv(msgid,&msg,MSGLEN,3,0); //只接收类型3
//ret = msgrcv(msgid,&msg,MSGLEN,-3,0); //只接收类型1、2、3
ret = msgrcv(msgid,&msg,MSGLEN,0,0); //全部接收
if(ret<0){
perror("msgrcv");
return 0;
}
count++;
if(count>3){
break;
}
printf("receiv msg type=%d,buf=%s\n",(int)msg.msg_type,msg.buf);
}
ret = msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);
if(ret<0){
perror("msgctl");
return 0;
}
}
