Linux进程间通信（2）--消息队列

一、什么是消息队列

消息队列提供了一种从一个进程向另一个进程发送一个数据块的方法。 每个数据块都被认为是有一个类型，接收者进程接收的数据块可以有不同的类型值。我们可以通过发送消息来避免命名管道的同步和阻塞问题。消息队列与管道不同的是，消息队列是基于消息的，而管道是基于字节流的，且消息队列的读取不一定是先入先出。消息队列与命名管道有一样的不足，就是每个消息的最大长度是有上限的65536（MSGMAX），每个消息队列的总的字节数是有上限的65536（MSGMNB），系统上消息队列的总数也有一个上限1735（MSGMNI）。

二、消息队列的使用

消息队列是用链表实现的，它调用的函数包含的头文件为：

#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>

创建/获取消息队列

int msgget(key_t key , int msgflg);key:由ftok函数产生的键值msgflg:可以写成以下值IPC_CREAT :如果IPC不存在则创建一个IPC资源IPC_EXCL：只有在共享内存不存在的时候，新的共享内存才建⽴立，否则就产⽣生错误。如果单独使⽤用IPC_CREAT，XXXget()函数要么返回一个已经存在的共享内存的操作符，要么返回一个新建的共享内存的标识符。如果将IPC_CREAT和IPC_EXCL标志⼀一起使⽤用，XXXget()将返回一个新建的IPC标识符；如果该IPC资源已存在，或者返回-1。IPC_EXEL标志本⾝身并没有太大的意义，但是和IPC_CREAT标志一起使用可以用来保证所得的对象是新建的，而不是打开已有的对象。

向队列读写消息

msgrcv从队列中获取消息：ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);msgsnd将数据放到消息队列中：int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);参数：msqid：消息队列的标识码msgp：指向消息缓冲区的指针，此位置⽤用来暂时存储发送和接收的消息，是一个⽤用户可定义的通⽤用结构，形态如下：struct msgstru{long mtype; //大于0char mtext[用户指定大小];};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，则表⽰示消息队列中的所有消息都会被读取。msgflg：⽤用来指明核心程序在队列没有数据的情况下所应采取的行动。如果msgflg和常数IPC_NOWAIT合用，则在msgsnd()执行时若是消息队列已满，则msgsnd()将不会阻塞，而会立即返回-1，如果执行的是msgrcv()，则在消息队列呈空时，不做等待马上返回-1，并设定错误码为ENOMSG。当msgflg为0时，msgsnd()及msgrcv()在队列呈满或呈空的情形时，采取阻塞等待的处理模式。

设置消息队列属性

int msgctl ( int msgqid, int cmd, struct msqid_ds *buf );参数：msgctl 系统调用对 msgqid 标识的消息队列执行 cmd 操作，系统定义了 3 种 cmd 操作 IPC_STAT , IPC_SET , IPC_RMIDIPC_STAT : 该命令用来获取消息队列对应的 msqid_ds 数据结构，并将其保存到 buf 指定的地址空间。IPC_SET : 该命令用来设置消息队列的属性，要设置的属性存储在buf中。IPC_RMID : 从内核中删除 msqid 标识的消息队列。

三、编写消息队列代码实现进程间通信

comm.h

#ifndef _COMM_H_  #define _COMM_H_   #include <stdio.h>  #include <sys/types.h>  #include <sys/ipc.h>  #include <sys/msg.h>  #include <string.h>  #define PATHNAME "."  #define PROJ_ID 0x6666  #define SERVICE_TYPE 1  #define CLIENT_TYPE 2  struct msgbuf{      long mtype;      char mtext[1024];  };  int creatMsgQueue();  int getMsgQueue();  int destroyMsgQueue(int msgid);  int sendMsg(int msgid, int type, const char *msg);  int recvMsg(int msgid, int type, char *out);  #endif  

comm.c

#include "comm.h"  static int commMsgQueue(int flags)  {      key_t _key = ftok(PATHNAME,PROJ_ID);//ftok参数有两个，第一个是路径变量，第二个是projectID      if(_key < 0){          perror("ftok");          return -1;;      }      int msgid = msgget(_key,flags);      if(msgid < 0){          perror("msgget");          return -2;      }      return msgid;  }  int creatMsgQueue()  {      return commMsgQueue(IPC_CREAT | IPC_EXCL|0666);  }  int getMsgQueue()  {         return commMsgQueue(IPC_CREAT);  }  int destroyMsgQueue(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)  {      struct msgbuf _mb;      if(msgrcv(msgid, &_mb, sizeof(_mb.mtext),type,0)<0){          perror("msgrcv");          return -1;      }      strcpy(out,_mb.mtext);      return 0;  }  

client.c

int main()  {      int msgid = getMsgQueue();//service创建消息队列，client不用继续创建      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);//往msgid里发，发SERVICE_TYPE类型的数据，发BUF          }          recvMsg(msgid, SERVICE_TYPE, buf);          printf("server say# %s\n", buf);      }      return 0;  }  

server.c

#include "comm.h"  int main()  {      int msgid = creatMsgQueue();//service创建消息队列，client不用继续创建      char buf[1024];      while(1){          buf[0] = 0;          recvMsg(msgid, CLIENT_TYPE, buf);          printf("client say# %s\n", buf);          printf("Please Enter# ");          fflush(stdout);          ssize_t s = read(0, buf, sizeof(buf)-1);          if(s>0){              buf[s-1] = 0;              sendMsg(msgid, SERVICE_TYPE, buf);//往msgid里发，发SERVICE_TYPE类型的数据，发BUF          }      }      destroyMsgQueue(msgid);//销毁消息队列      return 0;  }  

Makefile

.PHONY:allall:client serverclient:client.c  comm.c    gcc -o $@ $^ server:server.c  comm.c    gcc -o $@ $^ .PHONY:cleanclean:    rm -f client server