进程间通信笔记（4）—SystemV 消息队列

1.概述

SystemV 消息队列使用消息队列标识符标识，这个标识好像链表中的头节点，包含了许多信息，当然最主要的还是指向数据节点的两个指针msg_first和msg_last，分别表示消息队列中的第一个和最后一个消息节点。

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2.消息队列函数

操作SystemV消息队列的函数。

2.1 msgget函数

#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>int msgget(key_t key, int msgflg);

其中key既可以是IPC_PRIVATE，也可以是ftok函数的返回值。当key的值为IPC_PRIVATE或者当前没有消息队列与给定key相关联时，将创建一个新的消息队列。

msgflg指定获取消息队列时的权限组合：当它被指定IPC_CREAT和IPC_EXCL时且跟key关联的消息队列已经存在，则msgget调用失败且设置errno=EEXIST

2.2 msgsnd函数

msgget打开一个消息队列后，我们使用msgsnd往其放一个消息，好像链表插入新节点。

#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);

msqid是msgget返回的标识符
msgp是一个结构指针，它有一个模板：

struct msgbuf {    long mtype;       /* message type, must be > 0 */    char mtext[1];    /* message data */};

不过一般情况下，应用通常使用自己定义的消息类型，消息内容也不仅仅局限于文本，因为对于msgp来说，它只是一个指针而已。

2.3 msgrcv函数

从消息队列中读出一个消息。

#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);

其中msgp参数指定接收消息的存放位置，与msgsnd一样，该指针指向紧挨在真正的消息数据之前返回的长整数类型字段。
msgsz指定了数据大小，不包含类型字段。
msgtyp指定读出消息的类型。
msgflg指定请求类型消息不在队列时怎么处理。
成功返回时，将返回接收消息中数据的字节数，不含消息类型的那几个字节。

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3. System V消息队列编程

依然是实现简单生产者消费者模型，不同管道，某个进程往一个队列中写入一个消息之前，不求另一个某个进程正在等待该队列上的一个消息到达。

数据结构定义

//msg.h#ifndef __MSG_H__#define __MSG_H__#define MAXSIZE 256struct Message_{    long mtype;    unsigned int mlength;    char buff[MAXSIZE];};typedef struct Message_ Message;#endif

发送方（生产者）

//sysV_send.c#include <stdio.h>  #include <sys/ipc.h>  #include <sys/msg.h>  #include <errno.h>  #include <assert.h>  #include <string.h>#include "msg.h"int main(int argc,char **argv){    const char * const pathname="/home/zhangxiao/zxtest/systemV/";//ftok所需的pathname    int msqid;    key_t key;    int mflag;    Message msg;    //0600 拥有者拥有读写权限。    mflag=IPC_EXCL|IPC_CREAT|0600;    key = ftok(pathname,1);//ftok 获取 key    if(key<0)    {        fprintf(stderr, "ftok: %s\n", strerror(errno));          return -1;    }    msqid=msgget(key,mflag);//msgget函数调用    if((msqid < 0) && (errno!=EEXIST))//msgget失败且不是因为消息队列已经存在    {        fprintf(stderr, "msgget: %s\n", strerror(errno));          return -1;      }    if(msqid < 0)//消息队列已经存在    {        printf("debug...\r\n");//说明打开的消息队列已经存在        msqid=msgget(key,IPC_CREAT|0600);//将忽视IPC_CREAT关键字        if (msqid < 0) {              fprintf(stderr, "msgget: %s\n", strerror(errno));              return -1;          }    }    memset(&msg,0x00,sizeof(Message));    strcpy(msg.buff,"HelloWorld666");    msg.mlength=strlen(msg.buff);    int i;    for(i = 0;i < 3;i++ )    {        msg.mtype=(i+1)*100;        if(msgsnd(msqid,(void *)&msg,sizeof(Message),0)<0)//发送消息        {            fprintf(stderr, "msgsnd: %s\n", strerror(errno));              return -1;          }    }    return 0;}

接收方（消费者）

#include <stdio.h>  #include <sys/ipc.h>  #include <sys/msg.h>  #include <errno.h>  #include <assert.h>  #include <string.h>#include "msg.h"int main(int argc,char **argv){    const char * const pathname="/home/zhangxiao/zxtest/systemV/";    int msqid;    key_t key;    key = ftok(pathname,1);//ftok 获取 key    Message msg;    ssize_t n;    if(key<0)    {        fprintf(stderr, "ftok: %s\n", strerror(errno));          return -1;    }    msqid=msgget(key,IPC_CREAT);//将忽视IPC_CREAT关键字    if (msqid < 0)     {          fprintf(stderr, "msgget: %s\n", strerror(errno));          return -1;      }    memset(&msg,0x00,sizeof(Message));    int i;    for(i=2;i>=0;i--)    {        n=msgrcv(msqid,&msg,sizeof(Message),(i+1)*100,0);        printf("msgtype=%ld,message=%s\r\n",msg.mtype,msg.buff);    }    msgctl(msqid,IPC_RMID,0);//删除消息队列    return 0;}

Makefile

# MakefilePROGS =Send RecvCLEANFILES = core core.* *.core *.o temp.* *.out typescript* \        *.lc *.lh *.bsdi *.sparc *.uwall :${PROGS}CFLAGS+=-g   LIBS+=Recv: sysV_recv.o    @${CC} ${CFLAGS} ${LIBPATH} $^  -o $@ ${LIBS}      @rm *.oSend: sysV_send.o    @${CC} ${CFLAGS} ${LIBPATH} $^ -o $@   ${LIBS}      @rm *.oclean:    rm -f ${PROGS} ${CLEANFILES}

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4.补充

终端可以使用ipcs等命令查看和操作systemV IPC对象。