进程间通信方式之消息队列

消息队列进行通信的一些操作：

1、使用msgget()函数创建打开队列；

2、使用msgrcv()函数从队列中读数据；

3、使用msgsnd()函数写数据到队列中；

4、使用msgctl()函数控制消息队列。

以下是消息队列中使用到的一些函数：

1、msgget

   功能：创建消息队列

   头文件：#include <sys/types.h>

   #include <sys/msg.h>

   #include <sys/ipc.h>

   原型：int msgget(key_t key,int msgflg)

   说明：key为键值，可设置成常数IPC_PRIVATE，或由ftok获取；

 msgflg是标志位，设定的权限，

标志位如下：IPC_CREAT，创建新的队列；

    IPC_EXCL，与IPC_CREAT一起使用，表示如果要创建的消息队列已经存在，则返   回错误；

    IPC_NOWAIT，读写消息队列要求无法达到满足时，立即返回，不会出现堵塞

 参数key虽然设置成常数IPC_PRVATE并不意味着其他进程不能访问该消息队列，只是意味着即将创   建新的消息队列。

   返回值：成功返回消息队列描述字；

   失败返回-1.

2、ftok

   功能：将文件名转换成键值

   头文件：#include <sys/types.h>

   #include <sys/ipc.h>

   原型：key_t ftok(char *pathname,char proj)

   说明：pathname，路径名

 proj，项目名，不为0即可

   返回值：成功，返回与文件相对应的键值；

   失败，返回-1.

3、msgsnd

   功能：写数据到消息队列中

   头文件：#include <sys/types.h>

   #include <sys/msg.h>

   #include <sys/ipc.h>

   原型:int msgsnd(int msqid,struct msgbuf *msgp,size_t msgz,int msgflg)

   说明:msqid为消息队列ID，由内核反馈

            msgp：指向消息缓冲区的指针，此位置用来暂时存储发送和接收的消息，是一个用户可定义的通用                 结构

struct msgbuf

{

    long type;    /* 消息类型，必须 > 0 */

     char mtext[1]; /* 消息文本 */ 

}；

msgsz：消息的大小。

   返回值：成功返回0；失败返回-1，并将失败原因保存在errno中。

4、msgrcv

   功能：读出消息队列的数据

   头文件：#include <sys/types.h>
  #include <sys/msg.h>
  #include <sys/ipc.h>

   原型：int msgrcv(int msqid,struct msgbuf *msgp,int msgz,long msgtype,int msgflg)

   说明：从msqid代表的消息队列中读取一个msgtype类型的消息，并把消息存储在msgp指定的msgbuf结构         中，在成功地读取了一条消息后将删除。

 msgtyp：消息类型
msgtyp等于0 则返回队列的最早的一个消息。
msgtyp大于0，则返回其类型为mtype的第一个消息。
msgtyp小于0,则返回其类型小于或等于mtype参数的绝对值的最小的一个消息。
msgflg：这个参数依然是是控制函数行为的标志，取值可以是：0,表示忽略；IPC_NOWAIT，如果消息队列为空，则返回一个ENOMSG，并将控制权交回调用函数的进程。如果不指定这个参数，那么进程将被阻塞直到函数可以从队列中得到符合条件的消息为止。如果一个client 正在等待消息的时候队列被删除，EIDRM 就会被返回。如果进程在阻塞等待过程中收到了系统的中断信号，EINTR 就会被返回。MSG_NOERROR，如果函数取得的消息长度大于msgsz，将只返回msgsz 长度的信息，剩下的部分被丢弃了。如果不指定这个参数，E2BIG 将被返回，而消息则留在队列中不被取出。当消息从队列内取出后，相应的消息就从队列中删除了。

   返回值：成功，返回实际读取的字节数；失败，返回-1。

5、msgctl

   功能：控制消息队列

   头文件：#include <sys/types.h>
   #include <sys/msg.h>
   #include <sys/ipc.h>

   原型：int msgctl(int msqid,int cmd,struct msqid_ds *buf)

   说明：msgctl系统调用对msqid标识的消息队列执行cmd操作列。

 队列的msqid_ds结构，对于每一个队列都有一个msqid_ds来描述队列当前的状态。结构定义如下：
struct msqid_ds {//Linux系统中的定义
struct ipc_perm msg_perm; /* Ownership and permissions
time_t msg_stime; /* Time of last msgsnd() */
time_t msg_rtime; /* Time of last msgrcv() */
time_t msg_ctime; /* Time of last change */
unsigned long __msg_cbytes; /* Current number of bytes inqueue (non-standard) */
msgqnum_t msg_qnum; /* Current number of messagesin queue */
msglen_t msg_qbytes; /* Maximum number of bytesallowed in queue */
pid_t msg_lspid; /* PID of last msgsnd() */
pid_t msg_lrpid; /* PID of last msgrcv() */
};//不同的系统中此结构会有不同的新成员

cmd：IPC_STAT，读取消息队列的数据结构msqid_ds，并将其存储在b u f指定的地址中。
     IPC_SET，设置消息队列的数据结构msqid_ds中的ipc_perm元素的值。这个值取自buf参数。
     IPC_RMID，从系统内核中移走消息队列。

   返回值：成功返回0；失败返回-1，并将错误原因保存在errno中，errno = EACCES (没有读的权限同时   cmd 是IPC_STAT )
   EFAULT (buf 指向的地址无效)
                   EIDRM (在读取中队列被删除)
   EINVAL (msgqid无效, 或者msgsz 小于0 )
   EPERM (IPC_SET或者IPC_RMID 命令被使用，但调用程序没有写的权限)

以下是两个队列之间通信的代码：

msg1.c：

#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <string.h>#include <errno.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>struct my_msg_st{    long int my_msg_type;    char some_text[BUFSIZ];};int main(){    int running = 1;    int msgid;    struct my_msg_st some_data;    long int msg_to_receive = 0;    /*创建消息队列*/    msgid = msgget((key_t)1234,0666 | IPC_CREAT);    if(-1 == msgid)    {        fprintf(stderr,"msgget failed with error:%d\n",errno);        exit(EXIT_FAILURE);    }    /*循环从消息队列中接收消息*/    while(running)    {        /*读取消息*/        if(-1 == msgrcv(msgid,(void *)&some_data,BUFSIZ,msg_to_receive,0))        {            fprintf(stderr,"msgrcv failed with error:%d\n",errno);            exit(EXIT_FAILURE);        }        printf("You wrote:%s",some_data.some_text);        /*接收到消息为“end”时结束循环*/        if(0 == strncmp(some_data.some_text,"end",3))        {            running = 0;        }    }        /*从系统内核中移走消息队列*/        if(-1 == msgctl(msgid,IPC_RMID,0))        {            fprintf(stderr,"msgctl(IPC_RMID) failed!\n");            exit(EXIT_FAILURE);        }        exit(EXIT_SUCCESS);}

msg2.c：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <errno.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>#define MAX_TEXT 512struct my_msg_st{    long int my_msg_type;    char some_text[MAX_TEXT];};int main(){    int running = 1;    struct my_msg_st some_data;    int msgid;    char buffer[BUFSIZ];    /*创建消息队列*/    msgid = msgget((key_t)1234,0666 | IPC_CREAT);    if(-1 == msgid)    {        fprintf(stderr,"msgget failed with error:%d!\n",errno);        exit(EXIT_FAILURE);    }    /*循环向消息队列中添加消息*/    while(running)    {        printf("Enter some text:");        fgets(buffer,BUFSIZ,stdin);        some_data.my_msg_type = 1;        strcpy(some_data.some_text,buffer);        /*添加消息*/        if(-1 == msgsnd(msgid,(void *)&some_data,MAX_TEXT,0))        {            fprintf(stderr,"msgsnd failed!\n");            exit(EXIT_FAILURE);        }        /*用户输入的为“end”时结束循环*/        if(0 == strncmp(buffer,"end",3))        {            running = 0;        }    }    exit(EXIT_SUCCESS);}

调试结果：

./msg1

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./msg2

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