进程间通信之消息队列

来源:互联网 发布:自己没货如何开淘宝店 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 07:56

 

在linux下有两种消息队列,一种是POSIX的消息队列,另一种是system v消息队列。system V消息队列使用消息队列标识符标识,在某个进程往一个队列中写入一个消息之前,不要求另外某个进程正在等待该队列上的一个信息的到达。

对于系统中每个消息队列,内核都维护一个定义在<sys/msg.h>头文件中的消息结构,结构定义如下:

struct msqid_ds

{

    struct ipc_perm msg_perm;

    struct msg *msg_first;

    struct msg *msg_last;

    msglen_t msg_cbytes;

}

 

下面主要介绍消息队列的API函数,在这里讲对其讲解。

创建一个消息队列:

    #include <sys/msg.h>

    int msgget(key_t key,int oflag);

该函数在执行正常返回时,返回的是一个整数标识符,其他三个函数就用它来指代该队列。该标识符是基于指定的key产生的,而key即可以是ftok的返回值,也可以是常值IPC_PRIVATE。

oflag可以是读写权限的值的组合,它还可以与IPC_CREAT或IPC_CREAT|IPC_EXCL按位或。

当创建一个新消息队列时,msqid_ds结构的一些成员被初始化。

 

往一个打开的消息队列上放置信息:

    int msgsnd(int msgid,const void *ptr,size_t lenght,int flag);  

该函数的第一个参数msgid是有msgget函数的返回值提供。ptr是一个结构体指针,该结构体可以定义如下:

struct msg

{

    long int types;

    char text[BUFSIZ];

}     

该结构体中的types是这个消息的类型,text这个而数组就是发送消息的正文部分。msgsnd的length参数以字节为单位制定待发送消息的长度。如果待发送的消息的结构如上定义,则length的取值为:sizeof(struct msg)-sizeof(long)。第四个参数flag既可以是0,也可以是IPC_NOWAIT。当flag是0时,使得msgsnd调用阻塞,如果是IPC_NOWAIT,使得msgsnd调用非阻塞。

 

使用msgrcv函数从某个消息队列中读出一个消息:

int msgrcv(int msgid,void *ptr,size_t length,long type,int flag);

其中ptr参数指定所接收消息的存放位置,和msgsnd是一样的。该指针指向紧挨在真正的消息数据之前返回的长整形类型字段,length指定了由ptr指向的缓冲区中的数据部分的大小。这是该函数能返回的最大数据量,该长度不包含消息类型占的字节数。type指定希望从消息队列中读出什么类型的消息,type以下的几种取值有不同的效果:

1、type=0,则返回队列中的第一个消息,也就是最早的那个消息。

2、type>0,则返回其类型值为type的第一个消息

3、type<0, 则返回其类型值小于或等于type参数的绝对值的消息中类型最小的第一个消息。flag的可能取值同msgsnd一样,代表着同样的意思。只不过msgrcv多了一个选择,那就是MSG_NOERROR,如果设置了该位,当所接收消息的真正数据部分大于length参数时,msgrcv只截短数据部分,面不返回错误。该函数成功返回时,msgrcv返回的是所接收消息中数据的字节数。它不包括消息类型所占有字节数

 

使用msgctl对消息队列进行控制:

    int msgctl(int msgid,int cmd,struct msqid_ds *buff)

该函数共提供了三个控制命令,分别如下:

IPC_RMID     从系统中删除由msqid指定的消息队列,对于该命令,msgctl第三个参

数被忽略。

IPC_SET       给所指定的消息队列设置其msqid_ds结构的几个成员。

IPC_STAT      给调用者返回与所指定消息队列对应的当前msqid_ds结构

 

以下是使用消息队列例子:

  • 发送进程:

  • #include <stdio.h>#include <errno.h>#include <string.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>#include <sys/types.h> #define MAX_MSG_LENGTH 1024//自己定义的消息格式typedef struct msgbuf{    long types;    char texts[MAX_MSG_LENGTH];}SYS_MSG; int main(){    int msgid;    key_t key;    int retval;    SYS_MSG mybuf;     if((key = ftok("/", 4)) < 0)    {           perror("ftok");    }     if((msgid = msgget(key, IPC_CREAT|0777)) < 0)    {           perror("msgget");    }     mybuf.types = 1;    strcpy(mybuf.texts, "hello world");    if((msgsnd(msgid, &mybuf, MAX_MSG_LENGTH, 0)))  //发送消息类型为1的消息。    {           perror("msgsnd");    }     mybuf.types = 2;    strcpy(mybuf.texts, "how are you");    if((msgsnd(msgid, &mybuf, MAX_MSG_LENGTH, 0)))  //发送消息类型为2的消息。    {           perror("msgsnd");    }         mybuf.types = 3;    strcpy(mybuf.texts, "i'm fine");    if((msgsnd(msgid, &mybuf, MAX_MSG_LENGTH, 0)))  //发送消息类型为3的消息。    {           perror("msgsnd");    }     return 0;}


     

  • 接收进程:

    #include <stdio.h>#include <errno.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>#include <sys/types.h> #define MAX_MSG_LENGTH 5typedef struct msgbuf{    long types;    char texts[MAX_MSG_LENGTH];}SYS_MSG; int main(){    int msgid;    key_t key;    int retval;    SYS_MSG mybuf;     if((key = ftok("/", 4)) < 0)    {           perror("ftok");    }     if((msgid = msgget(key, IPC_CREAT|0777)) < 0)    {           perror("msgget");    }     while(1)    {           //输入想接收的消息类型           scanf("%ld", &mybuf.types);           memset(mybuf.texts, 0, MAX_MSG_LENGTH);            if(0 == mybuf.types)           {                    break;           }                     //接收消息类型为上面输入的消息类型           if(( msgrcv(msgid, &mybuf, MAX_MSG_LENGTH, mybuf.types, MSG_NOERROR)) < 0)           {                    perror("msgrcv");           }            printf("msgrcv : %s\n", mybuf.texts);    }     if(( msgctl(msgid, IPC_RMID, NULL)) < 0)   //从内核中删除消息队列    {           perror("msgctl");    }     return 0;}

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