day10

XSI IPC之共享内存和消息队列（有固定的套路）
共享内存/消息队列/信号量集   遵循相同的规范，因此在编程上有很多共性的东西。


共同点：
1.XSI IPC都是系统内核管理的，叫内核结构。
2.XSI IPC都由外部的key ,类型是key_t,可以定位IPC结构。
3.外部key的获取方式有三种：
3.1 宏IPC_PRIVATE 做key,这种方式程序员基本上不用，因能建IPC结构，但外部不能获取
3.2 定义一个共同体的头文件，所有的key存在头文件中，（key的赋值需要单独定义一个.c文件）
3.3 使用函数 ftok() 生成key.ftok()以文件作为参数，这个文件/目录是必须存在的
4 在内核中的IPC结构都有一个ID代表，这个ID可以用函数获取，这个函数叫：xxxget(key,……)比如：
shmget(key,……)   msgget(key,……)
5创建IPC结构的函数也是 xxxget(),其中的flag需要写成：IPC_CREAT|0666(权限)
6在代码中，用ID代表IPC结构，就像fd代表一个打开的文件一样。
7每种IPC结构都提供了一个xxxctl()函数，可以实现对IPC结构的查询/修改和删除，比如：shmctl()  msgctl()  
其中，会有一个cmd参数，至少包括三个值：
IPC_STAT -查询
IPC_SET  -修改
IPC_RMID  -删除


8.系统提供了一套命令查看/删除IPC结构
ipcs -查看IPC结构
ipcs -a 查看所有IPC结构，包括3个
ipcs -m 查看共享内存
ipcs -q 查看队列
ipcs -s 查看信号量集




ipcrm -删除IPC结构，按ID 删除
ipcrm -m ID删除共享内存
ipcrm -q ID 删除消息队列
ipcrm -s ID删除信号量集


共享内存（shared memory）
共享内存的媒介是一块系统内核管理的物理内存，这块物理内存允许所有进程挂接（映射），多个进程就直接映射到同一块物理内存，数据可以直接交互，使用完毕后脱接共享内存（解除映射）。
共享内是IPC中最快的。
共享内存的使用步骤：（固定套路）
1.获取key ,获取函数ftok()或写共用的头文件。
key_t key=ftok();
2 创建/获取共享内存的内部ID，使用函数shmget()
3挂接共享内存（映射），使用函数shmat().
4正常使用共享内存（存取数据）
5脱接共享内存（解除映射），使用函数shmdt()
6如果确保不再使用，可以使用shmctl(IPC_RMID)删除


key_t  ftok(char* path,int projectid)
path 就是文件/目录的路径，必须存在，否则出错
projectid是项目ID，0-255（只取后8位二进制）


int shmctrl(int shmid,int cmd,struct shmid_ds* ds)
功能：查询/修改/删除 共享内存
参数：shmid就是共享内存的内部ID
cmd 就是操作方式，包括：
查询 IPC_STAT/修改IPC_SET/删除IPC_RMID
ds只对查询和修改有效，删除时传0即可。
返回：成功返回的比较复杂，和cmd有关，失败返回-1.


删除共享内存时，不一定会立即删除，只有nattch为0的共享内存才能删除，如果nattch不为0，只会做一个删除标记而不会立即删除，当nattch为0时才能删除。
共享内存的优点就是太快，缺点不能很好的处理多个进程同时写数据的情况。多个进程同时写数据的时候采用消息队列。


消息队列 -队列是种数据结构，按次序存放元素，先入先出
队列中的元素就是消息。
消息队列的使用方式就是先把数据放入消息中，然后把消息放入队列中。队列的管理由内核完成。


消息队列就是以内核管理的一个队列作为交互的媒介。比较常用的IPC。（重点）
消息队列的使用步骤：
1.使用ftok()或共用的头文件提供一个key;
2使用msgget(key,……)创建/获取一个消息队列
3使用msgsnd()发送消息（把消息放入队列中）或使用msgrcv()取出消息（把消息从队列中取出）
4如果确保不再使用消息队列，可以使用msgctl(IPC_RMID)删除


消息分为 有泪新和无类型消息，无类型消息可以支持任意类型的数据，但只能先入先出，如果放入的顺序和取出的次序不同，一定会出问题，更多的时候使用有类型小型。
有类型消息必须是一个结构体，
struct 名称{//名称  程序员随便起，合法标识符就行
long mtype;//第一个必须long,代表消息类型
    数组或结构；//数据区，数据放在这里
}
其中，mtype必须大于0.


int msgsnd(int msgid,void* msgp,size_t msgsz,int flags)
功能：发送消息到消息队列的末尾。
参数：msgid就是消息队列的ID
msgp 就是消息结构体的首地址
msgsz 就是消息结构体中数据的大小（不带类型玩）
flags取0 或IPC_NOWAIT 0就是满了会等，IPC_NOWAIT满了就直接返回-1
返回 ：成功返回0，失败返回-1
ssize_t msgrcv(int msgid,void* msgp,size_t msgsz.long msgtype,int flags)
功能：按类型接受
参数：msgid/msgp/msgsz/flags和msgsnd一样
msgtype  可以取三种值
>0  就是接受特定类型的消息（类型=msgtype）
0  就是接受任意类型的消息（先入先出）
<0  就是接受类型小于等于|msgtype|的消息，从小到大顺序：比如：msgtype传了-3   ，接受消息的类型为1 2 3
返回：失败返回-1，成功返回实际接受的字节数。


作业：
1.下周一综合案例，需要用到的知识点：文件读写/进程管理
信号/消息队列。回去好好的看一下。
2.如何删除消息队列？
思路：创建的进程应该负责删除，创建的进程while(1)保证不退出，用完后借助信号 ctrl+c退出，在退出的同时（信号处理函数中）删除掉消息队列。