Linux进程间通信之System V 消息队列

Posted 2020-11-20 wudymand

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Linux进程间通信之System V 消息队列相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

消息队列就是一个消息的链表，具有特定的格式以及特定的优先级。对消息队列有写入权限的进程可以向其中按照一定的规则添加新消息，对消息队列有读取权限的进程则可以从消息队列中读走消息。这样两个进程间就实现了通信。
System V 消息队列的头文件和函数原型：
#include <sys/msg.h>
1. 创建新消息队列和获取已存在的消息队列

原型：int msgget(key_t key, int msgflg);

返回值：成功返回非负值，出错返回-1.

参数：

key：必须是唯一的，可以自定义如“#define KEY 1234”，也可以由函数ftok生成。

msgflg：IPC_CREAT值，若没有该队列，则创建一个并返回新标识符；若已存在，则返回原标识符。

　 IPC_EXCL值，若没有该队列，则返回-1；若已存在，则返回0。

2. 向消息队列写入消息和读出消息：

原型：

将数据写入消息队列中：int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);

返回值：成功返回0，出错返回-1.

从消息队列中读取消息：ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);

返回值：成功返回读取的字节数，出错返回-1.

参数：

msqid：从msgget返回的消息队列标识符.

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，形态如下：

struct msgstru{

long mtype;//大于0

char mtext[1];

}

msgsz：消息的大小，是msgp指向的消息的长度，注意是消息的长度，而不是整个结构体的长度，也就是说msgsz是不包括长整型消息类型成员变量msgtyp的长度。

msgtyp：从消息队列内读取的消息形态。如果值为零，则表示消息队列中的所有消息都会被读取。

　　msgflg：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。

3.控制消息队列：

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

返回值：成功返回0，出错返回-1

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_RMID
IPC_STAT : 通过buf参数给调用者返回与所指定消息队列对应的 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 : 从系统内核中删除 msqid 标识的消息队列，当前在该消息队列上的任何消息都被丢弃，对于该命令，第三个参数“struct msqid_ds *buf”被忽略。

代码举例：

发送程序systemV_msg_send.c

/*systemV_msg_send.c*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <errno.h>
#define MSGKEY 4321
#define MAX_SIZE 1024
struct msgstru
{
long msgtype;
char msgtext[MAX_SIZE];
};
main()
{
struct msgstru msgs;
int msg_type;
char str[256];
int ret_value;
int msqid;
msqid=msgget(MSGKEY,IPC_EXCL); /*检查消息队列是否存在*/
if(msqid < 0){
msqid = msgget(MSGKEY,IPC_CREAT|0666);/*创建消息队列*/
if(msqid <0){
printf("failed to create msq | errno=%d [%s] ",errno,strerror(errno));
exit(-1);
}
}
while (1){
printf("input message type(end:0):");
scanf("%d",&msg_type);
if (msg_type == 0)
break;
printf("input message to be sent:");
scanf ("%s",str);
msgs.msgtype = msg_type;
strcpy(msgs.msgtext, str);
/* 发送消息队列 */
ret_value = msgsnd(msqid,&msgs,MAX_SIZE,IPC_NOWAIT);
if ( ret_value < 0 ) {
printf("msgsnd() write msg failed,errno=%d[%s] ",errno,strerror(errno));
exit(-1);
}
}
msgctl(msqid,IPC_RMID,0); //删除消息队列
}

复制代码

接收程序systemV_msg_receive.c

/*systemV_msg_receive.c */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <errno.h>
#define MSGKEY 4321
#define MAX_SIZE 1024
struct msgstru
{
long msgtype;
char msgtext[MAX_SIZE];
};
/*子进程，监听消息队列*/
void childproc(){
struct msgstru msgs;
int msgid,ret_value;
char str[256];
while(1){
msgid = msgget(MSGKEY,IPC_EXCL );/*检查消息队列是否存在 */
if(msgid < 0){
printf("msq not existed! errno=%d [%s] ",errno,strerror(errno));
sleep(2);
continue;
}
/*接收消息队列*/
ret_value = msgrcv(msgid,&msgs,MAX_SIZE,0,0);
printf("receive data=[%s],ret_value=[%d], pid=[%d] ",msgs.msgtext,ret_value,getpid());
}
return;
}
void main()
{
int i,cpid;
/* create 5 child process */
for (i=0;i<5;i++){
cpid = fork();
if (cpid < 0)
printf("fork failed ");
else if (cpid ==0) /*child process*/
childproc();
}
}

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