IPC消息队列中msg的结构

Posted 2023-03-10

【中文标题】IPC消息队列中msg的结构

【英文标题】：structure of msg in IPC message queues

【发布时间】：2021-06-24 20:58:33

【问题描述】：

我在消息队列中使用消息结构的自定义定义时遇到了一些麻烦。我正在客户端和服务器之间构建一个聊天应用程序。客户端正在发送消息，而服务器正在接收消息并打印它。

这是服务器端代码 -

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>

#define MAX 200
#define SERVER 1L

typedef struct 
    long    gid;
    char    buffer[MAX];
    char    header[20];
    long    pid;
 MESSAGE;

struct msqid_ds buf;
MESSAGE msg;
int mid_server, mid_client;
key_t key1, key2;
int client_id = 0;

int main()
    //Creating a message queue
    key1 = ftok(".", 'z');
    msg.gid = 1;
    if((mid_server = msgget(key1, IPC_CREAT | 0666))<0)           
        printf("Error Creating Message Queue\n");
        exit(-1);
    

    //Receiving message from client, throws and error if input is invalid
        if(msgrcv(mid_server, &msg, MAX, SERVER, 0)<0)
        perror("msgrcv");
        exit(-1);
          
    //Server displays received message
        printf("SERVER receives: %s\n", msg.buffer);
        printf("SERVER receives---: %s\n", msg.header);
        printf("SERVER receives: %ld\n", msg.pid);                            

这是客户端 -

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>
#include <time.h>
#include <string.h>

#define MAX 200
#define SERVER 1L

typedef struct 
    long    gid;
    char    buffer[MAX];
    char    header[20];
    long    pid;
 MESSAGE;


int mid_client, mid_server;
key_t key1,key2;
MESSAGE msg;
int client_id = -1;

int main()
    //Creating a message queue
    key1 = ftok(".", 'z');
    if((mid_server = msgget(key1, IPC_CREAT | 0666))<0)             //server receives here
        printf("Error Creating Message Queue\n");
        exit(-1);
    
    printf("%d\n", mid_server);
    fgets(msg.buffer, MAX, stdin);
    msg.gid = SERVER;
    strcpy(msg.header, "msg");
    msg.pid = 2;
    if(msgsnd(mid_server, (struct MESSAGE*)&msg, sizeof(msg), IPC_NOWAIT)==-1)
        perror("msgsnd");
        exit(-1);
    
    printf("message sent\n");  

我怀疑它在服务器端打印 msg.buffer 数据没问题，但无法为 msg.header 打印任何内容，并且为 msg.pid 打印 0。这个问题是不是因为MESSAGE的结构。另外，msgsnd 中的“size_t msgsz”参数是否正确？ TIA

【参考方案1】：

根据manpage，msgsz参数是消息缓冲区的大小减去mtype。所以使用sizeof(msg) 是不正确的，会导致msgsnd() 读取到变量msg 之外。此外，这将导致服务器失败，因为服务器只期望接收MAX 字节（同样，不包括mtype）。

我会避免向struct msgbuf 添加多个成员变量，而只需添加一个成员，该成员要么是char 数组，大到足以容纳您要发送的任何数据，要么是另一个struct。例如：

#define MAX 200
#define SERVER 1L

struct payload 
    char    buffer[MAX];
    char    header[20];
    long    pid;
;

struct msgbuf 
    long gid;
    struct payload payload;
;

然后你就可以在客户端这样使用它了：

struct msgbuf msg;

msg.gid = SERVER;
fgets(msg.payload.buffer, sizeof msg.payload.buffer, stdin);
strncpy(msg.payload.header, sizeof msg.payload.header, "msg");
msg.payload.pid = 2;

if (msgsnd(mid_server, &msg, sizeof msg.payload, IPC_NOWAIT) == -1) ...

在服务器中也是这样：

struct msgbuf msg;

if (msgrcv(mid_server, &msg, sizeof msg.payload, SERVER, 0) == -1) ...

注意调用msgsnd() 和msgrcv() 的相似之处。

注意对齐限制，如果struct payload 中的任何成员的对齐限制大于gid 的对齐限制，则可能导致payload 在gid 之后无法立即关注。 msgsz 参数应考虑到这一点。不过上面的代码应该没问题。

【讨论】：

是的，这很有效，非常感谢。被这个问题困扰了一天。