系统编程(进程通信--消息队列)
消息队列
概念：
消息队列就是一个消息的链表，提供了一种由一个进程向另一个进程发送块数据的方法。另外，每一个数据块被看作有一个类型，而接收进程可以独立接收具有不同类型的数据块,在许多方面看来，消息队列类似于有名管道，但是却没有与打开与关闭管道的复杂关联。
优点：
1.通过发送消息来几乎完全避免命名管道的同步和阻塞问题，
2.独立于发送和接收进程而存在，这消除了在同步命名管道的打开和
关闭时可能产生的一些困难。
缺点：
1.与管道一样，每个数据块有一个最大长度的限制，
2.系统中所有队列所包含的全部数据块的总长度也有一个上限。
Linux 系统中有两个宏定义
MSGMAX, 以字节为单位，定义了一条消息的最大长度。
MSGMNB, 以字节为单位，定义了一个队列的最大长度。
Linux 操作系统中，对消息队列进行了以下的规定，不同的系统的限制值可以通过调用 msgctl 函数使用 IPC_INFO/MSG_INFO 参数获取，或者通过指令ipcs -ql来获取。 需要强调的是，不同的Linux 版本，限制值可能不一样。
1.默认情况下，系统最多允许有16个消息队列；
2. 每个消息队列最大为 16384字节；
3. 消息队列中的每个消息最大为8192字节 （8KB）
消息队列的使用步骤
1.创建或打开消息队列：
具体实现： msgget 函数
例： msgget（key,IPC_CREATE |0600）;
2.添加消息或读取消息：
具体实现： 添加消息/发送消息 msgsnd函数
读取消息 msgrcv 函数
例：
msgsnd（msgid,&sndmsg，size，0）;
msgrcv（msgid,&rcvmsg，size，type，msgflg）;
2.销毁消息队列：
具体实现： msgctl函数
例： msgctl（msgid,IPC_RMID，NULL）;
消息队列相关函数
| 函数名 | msgget |
|---|---|
| 头文件 | #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h> |
| 函数原型 | int msgget(key_t key,int msgflg); |
| 功能 | 获取或创建一个消息队列 |
| 参数说明 | 1.key：消息队列的关键字，函数将dm.txt它与已有的消息队列关键字进行对比来判断消息队列是否已经创建，函数具体操作由msgflg 来决定。 ftok(“/home/terry”,1);2. msgflg: 消息队列建立标志和存取权限，可取以下值：IPC_CREAT：如果消息队列不存在就创建，否则打开消息队列； IPC_EXCL:一般是和 IPC_CREAT一起使用，如果消息队列不存在就创建，否则产生一个错误并返回，msgflg 也用来决定消息队列的访问权限。备注：只指定IPC_CREAT,要么返回已存在的标识符，要么返回创建的标识符如果和IPC_EXCL一起指定，要么返回新建的标识符，要么返回-1. |
| 返回值 | 成功，返回消息队列标识符，否则返回-1，错误码放在errno |
消息队列相关数据结构
/usr/include/linux/msg.h
struct msqid_ds
{
struct ipc_perm msg_perm; /*操作权限结构 */
time_t msg_stime; /*最后发送时间*/
time_t msg_rtime; /*最后接收时间*/
time_t msg_ctime; /*消息队列最后修改时间*/
unsigned long _msg_cbytes; /*队列中当前字节数*/
msgqnum_t msg_qnum; /*队列中消息数*/
msglen_t msg_qbytes; /*队列可容纳的最大字节数*/
pid_t msg_lspid; /*最后发送消息的进程号*/
pid_t msg_lrpid; /*最后接收消息的进程号*/
};
/usr/include/linux/msg.h
struct ipc_perm
{
key_t __key; /* 消息队列的IPC Key 值 */
uid_t uid; /* 所有者的ID */
gid_t gid; /* 所有者的组ID */
uid_t cuid; /*创建者的ID */
gid_t cgid; /* 创建者的用户ID */
unsigned short mode; /* 权限 */
unsigned short __seq; /* 序列号 */
};
示例展示
发送端：
#include <stdio.h>
#include "header.h"
//定义已经存在并有访问权限的文件路径
#define PATH_NAME "/home/yueqian/msgfile"
//定义结构体---作为发送消息的数据块
typedef struct
{
//用于标记这个数据块，方便其他进程筛选数据
long type;
//要发送的内容
char data[100];
} msg_t;
int main(int argc, char const *argv[])
{
key_t key = ftok(PATH_NAME, 123);
//1.创建消息队列，获取到一个id
int msgid = msgget(key, IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0777);
if (msgid == -1)
{
perror("msgget failed");
return -1;
}
//2.发送消息
//定义数组存储要发送的内容
char data[100]="hello i am send! \n";
//定义一个结构体，这个结构体就是要发送的消息，需要将发送的内容存储到该结构体变量中
msg_t msg = {0};
msg.type = 1;
//将字符串存到结构体的成员上
//msg.data = data; //数组名不能通过赋值号赋值
strcpy(msg.data, data);
/*
msgsnd的参数2是要发送的消息结构体
msgsnd的参数3可以是和发送端协商好的一个固定值，也可以是结构体的大小；例如：sizeof(msg_t)
msgsnd的参数4一般给0表示让操作系统控制同步，从而不会发生并发问题
*/
//调用发生函数，发送消息
msgsnd(msgid, &msg, sizeof(msg), 0);
//延时方便测试看效果
sleep(5);
//3.回收消息队列
msgctl(msgid,IPC_RMID, NULL);
return 0;
}
接收端：
#include <stdio.h>
#include "header.h"
//定义已经存在并有访问权限的文件路径
#define PATH_NAME "/home/yueqian/msgfile"
//定义结构体---作为发送消息的数据块
typedef struct
{
//用于标记这个数据块，方便其他进程筛选数据
long type;
//要发送的内容
char data[100];
} msg_t;
int main(int argc, char const *argv[])
{
key_t key = ftok(PATH_NAME, 123);
//1.创建消息队列，获取到一个id
// int msgid = msgget(key, IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0777);
int msgid = msgget(key, IPC_CREAT | 0777);
if (msgid == -1)
{
perror("msgget failed");
return -1;
}
//2.接收消息
msg_t msg = {0};
/*
msgrcv的参数2是要发送的消息结构体
msgrcv的参数3可以是和发送端协商好的一个固定值，也可以是结构体的大小；例如：sizeof(msg_t)
msgrcv的参数4是需要接收的数据块类型，用于筛选消息；该值要和发送的消息结构体中的第一个长整型成员数据一致
msgrcv的参数5一般给0表示让操作系统控制同步，从而不会发生并发问题
*/
msgrcv(msgid, &msg, sizeof(msg), 1, 0);
printf("rcv: %s", msg.data);
//3.回收消息队列
msgctl(msgid,IPC_RMID, NULL);
return 0;
}
原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_69851948/article/details/145193039
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