前面提到的管道pipe和fifo是半双工的，在某些场景不能发挥作用；

接下来描述的是消息队列（一种全双工的通信方式）；

比如消息队列可以实现两个进程互发消息（不像管道，只能1个进程发消息，1个进程读消息）；

注意：消息队列是由内核进行管理的，初级开发者可以先不了解其机制。

初级开发者应该关注：如何把消息加到队列？如何从队列获取消息。

一、消息队列的基本概念

1.特点

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

（1）消息队列是面向记录的，其中的消息具有特定的格式及特定的优先级；

（2）消息队列独立于发送和接收进程。进程终止时，消息队列及其内容并不会被删除；

（3）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；(初级开发者一般采用按消息的类型读取数据)

2.API

头文件：#include<sys/msg.h>

（１）创建或打开消息队列（成功返回队列ID，失败返回-1）

int msgget(key_ t key, int msgflg); 
参数:

    key:消息队列的标识符
    msgflg:创建的标志，例如IPC_CREAT
    IPC_CREAT:如果不存在就创建：按位或上一个权限（8进制的数字）

返回值:

    成功:返回队列ID
    失败:返回-1，并设置erron

注意：以下两种勤情况，msgget将创建1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。
    （2）key参数为IPC_PRIVATE.

（2）添加消息（成功返回0，失败返回-1）

int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
msgid:消息队列ID
msgp:指向msgbuf 的指针，用来指定发送的消息 
msgsz：要发送消息的长度，消息内容的长度
msgflg：创建标记，如果指定IPC_NOWAIT，失败会立即返回
        0：阻塞发送
        IPC_NOWAIT:非阻塞发送

返回值：
    成功：返回0
    失败：返回-1，并设置erron

（3）读取消息（成功返回消息的数据长度，失败返回-1）

 int msgrcv(int msqid, void *msgp, sizet msgsz, long msgtyp, int msgflg); 
msgid:消息队列ID
msgp:指向msgbuf的指针，用来接收消息
msgsz:要接收消息的长度
        注意:参数msgsz 指定由msgp 参数指向的结构的成员mtext的最大大小(以字节为单位)，msgtyp 也有，3种方式:
msgtyp:接收消息的方式
        1. msgtyp = 0:读取队列中的第一条消息（不在乎当前对头元素时什么消息类型，将他当作普通队列来处理）
        2. msgtyp > 0:读取队列中类型为msgtyp 的第一条消息。（就是读取对列元素中第一个香蕉）除非在msgflg中指定了MSG_ EXCEPT, 将读取类型不等于msgtyp 绝对值的第一条消息
        3. msgtyp< : 0:读取队列中最小类型小于或等于msgtyp 绝对值的第一条消息
msgflg:创建标记，如果指定IPC_ NOWAIT,获取失败会立刻返回

返回值:
    成功返回实际读取消息的字节数，，
    失败返回-1，并设置erron

注意 ：msgflg置为0时，是以默认的方式读数据，如果读不到数据会阻塞。

(4)控制消息队列（成功返回0，失败返回-1）

int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ ds *buf);
参数:
msqid:消息队列ID
cmd:控制命令，
        例如IPC_ RMID,删除命令 ，
        IPC STAT,获取状态
buf:存储消息队列的相关信息的buf

返回值:
    成功根据不同的cmd有不同的返回值，
    失败返回-1，并设置erron

3.基本开发流程

.针对消息队列，
若A想对B进行通信（假设A从B读信息），
A需要做如下操作：
（1）获取队列
（2）A读B发送过来的消息
B要做的操作：
（1）创建队列
（2）B向A发送消息（即写数据放到队列中）

4.基于API的基本实验

实验要求：创建两个进程（进程A和进程B），两个进程相互发送和接收消息。

以下是进程A的步骤：

（1）创建/打开消息队列（key=0x1234）

（2）将要发送的消息：

struct DuiLie_data{
long type;
char send_buff[128];
};

struct DuiLie_data STU_sendbuff = {111,"hello\n"};

注意：STU_sendbuff 的type要和msgrcv（）的倒数第二个参数一致；

消息队列独立于发送和接收进程。进程终止时，消息队列及其内容并不会被删除；

（3）创建消息队列，返回值为消息队列ID；msgID = msgget(0x1234,IPC_CREAT|0777);

判断返回值msgID;

返回值为-1，则表示队列创建失败；

否则创建成功；

（5）通过队列发送消息：

send_flag =msgsnd(msgID,&STU_sendbuff,strlen(STU_sendbuff.send_buff),0);

判断返回值send_flag ；

返回值为-1，表示发送失败；

返回值为0，表示发送成功；

（6）通过队列读取消息：msgrcv(msgID,&STU_readbuff,sizeof(STU_readbuff),111,0);

参数1：消息队列的ID

参数2：一个指针，指向自定义的结构体，该结构体有2个成员（成员1：消息类型，成员2：消息内容）

参数3：参数2所指向的结构体的大小。

参数 4：

等于0，读取队列中的第一条消息（不在乎当前对头元素时什么消息类型，将他当作普通队列来处理）；

大于0，读取队列中类型为msgtyp 的第一条消息。（就是读取对列元素中第一个消息）除非在msgflg中指定了MSG_ EXCEPT, 将读取类型不等于msgtyp 绝对值的第一条消息。

小于0，读取队列中最小类型小于或等于msgtyp 绝对值的第一条消息

参数5：msgflg置为0时，是以默认的方式读数据，如果读不到数据会阻塞。

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进程B的步骤与进程 A 的步骤基本一致，不再赘述。

main.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <string.h>
struct DuiLie_data{
        long type;
        char send_buff[128];
};

int main()
{
        int msgID;
        char send_flag;
//      char send_buff[128] = "12345\n";
        struct DuiLie_data STU_readbuff;
        struct DuiLie_data STU_sendbuff = {111,"hello\n"};

        msgID = msgget(0x1223,IPC_CREAT|0777);

        if( msgID == 0)
        {
                printf("creat failed\n");
        }
        else
        {
                printf("duilie creat success! msgID = %x\n",msgID);
                send_flag = msgsnd(msgID,&STU_sendbuff,strlen(STU_sendbuff.send_buff),0);

                if(send_flag == 0)
                {
                        printf("send success\n");
                }
                else if(send_flag == -1)
                {
                        printf("send failed\n");
                }
                printf("A will get data from queue\n");
                msgrcv(msgID,&STU_readbuff,sizeof(STU_readbuff),111,0);
                printf("return from get B:%s\n",STU_readbuff.send_buff);

        }
        return 0;
}

send.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <string.h>
struct DuiLie_data{
        long type;
        char send_buff[128];
};

int main()
{
        int msgID;
        char send_flag;
        struct DuiLie_data STU1 = {111,"123456789\n"};
        //char read_buff[128];
        struct DuiLie_data readSTU ;

        msgID = msgget(0x1223,IPC_CREAT|0777);

        if( msgID == -1)
        {
                printf("creat failed\n");
        }
        else
        {
                printf("duilie creat success! msgID = %x\n",msgID);
                printf("B will get data from queue\n");
                msgrcv(msgID,&readSTU,sizeof(readSTU.send_buff),111,0);
                printf("return from get A:%s\n",readSTU.send_buff);

                send_flag = msgsnd(msgID,&STU1,sizeof(STU1),0);
                if(send_flag == 0)
                {
                        printf("send success\n");
                }
                else if(send_flag == -1)
                {
                        printf("send failed\n");
                }


        }
        return 0;
}

运行结果如图所示：

5.补充的知识点

(1)键值的生成及消息队列的移除

系统IPC键值的格式转换函数：ftok;

建立IPC通信（消息队列，信号量，共享内存）时，必须指定1个ID值。通常情况下，该ID通过ftok函数得到；

头文件：#include <sys/types.h>

        #include <sys//ipc.h>


函数原型：key_t ftok(const char *fname,int id)

fname :是开发者指定的文件名（已存在的文件名），一般使用当前目录；


如：
ket_t key;

key = ftok(".",1);//这样就是把当前目录设置为fname;

id是子序号，虽然是整型，但只能 使用8bits(1~255)

在一般的UNIX实现中，是将文件的索引节点号取出，前面加上子序号得到key_t的返回值。

如指定文件的索引节点号为65538，换算成16进制为0x010002，而你指定的ID值为38，换算成16进制为0x26，则最后的key_t返回值为0x26010002。

可以使用 ls-ai查看当前目录的索引节点；

如图当前目录的索引节点为1179979