【Linux】IPC-消息队列

问题 消息队列id 和键值KEY区别？

首先要注意一个概念：IPC结构都是内核的结构。也就是说IPC结构由内核维护，对于每个进程都是公共的，不属于某个特定进程。只有这样，IPC结构才能支持它们“进程间通信”的功能。

有两个东西可以标识一个IPC结构：标识符(ID)和键(key)。

Key是IPC结构的内部名。内部即在进程内部使用，这样的标识方法是不能支持进程间通信的。

ID就是IPC结构的外部名。这些进程得到的ID其实是标识了同一个IPC结构，如消息队列同时被进程A和进程B访问。多个进程间就可以通过这个IPC结构通信。

已知一个key，当希望利用这个key创建一个新的IPC时，可以使用get函数，并在flag中指定IPC_CREAT位，例如队列的情况，就是qid = msgget(key, IPC_CREAT)

一、基本概念

• 消息队列就是一个消息的链表。一条消息可以看作一个有结构的记录。
• IPC方式之一(进程间通信)
• 消息可以通过结构类型区分

二、函数学习

2.1 创建消息队列

2.1.1 函数名

msgget

2.1.2 函数原型

int msgget(key_t key, int msgflg);

2.1.3 函数功能

打开或创建消息队列

2.1.4 头文件

  #include <sys/types.h>
  #include <sys/ipc.h>
  #include <sys/msg.h>

2.1.5 返回值

success:the message queue identifier(消息队列ID)
error：-1

2.1.6 参数说明

key:键值
msgflg:打开标志.	IPC_CREAT:标明新创建一个消息队列。
				IPC_EXCL:标明打开一个消息队列

2.2 写消息

2.2.1 函数名

msgsnd

2.2.2 函数原型

int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);

2.2.3 功能

发送消息到消息队列

2.2.4 头文件

  #include <sys/ipc.h>
  #include <sys/msg.h>

2.2.5 返回值

success:0
error:-1

2.2.6 参数说明

msqid:消息队列的ID
msgp:指向要发送的消息
msgsz:消息的长度(与结构有关，不含message type)
msgflg：标志位

P.S.General Form of message

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

   The  mtext  field is an array (or other structure) whose size is speci-
   fied by msgsz, a non-negative integer value.

2.3 读消息

2.3.1 函数名

msgrcv

2.3.2 函数原型

ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,int msgflg);

2.3.3 功能

从消息队列中接收消息

2.3.4 头文件

   #include <sys/types.h>
   #include <sys/ipc.h>
   #include <sys/msg.h>

2.3.5 返回值

success:实际接收消息的数据长度
error: -1

2.3.6 参数

msqid:消息队列的id
msgp :存放取出的消息
msgsz:希望取到消息的最大长度
msgtyp：消息的类型
msgtyp = 0 ,忽略类型，直接取队列中的第一条
msgtyp >0,  取 消息队列中类型等于msgtyp的第一条消息
msgtyp <0,	取 类型比msgtyp的绝对值要小或者等于的消息，如果有多条消息满足该条件，则取类型号最小的一条。
If msgtyp is less than 0, then the first message in  the  queue  with
     the  lowest  type  less than or equal to the absolute value of msgtyp
     will be read.

msgflg：标志

2.4 删除消息队列(控制)

2.4.1 函数名

msgctl

2.4.2 函数原型

int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);

2.4.3 函数功能

控制消息队列

2.4.4 头文件

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>

2.4.5 返回值

success：0
error :-1

2.4.6 参数说明

msqid:消息队列的id
cmd：操作命令，IPC_RMID 用于删除消息队列
buf :获取内核中的msqid_ds 结构

三、综合实例

发送

/* Send.c*/

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>

struct msgbuf
{
	long msgtype;
	char msgtext[1024];
};

int main()
{

	int msqid;
	int msg_type;
	char str[256];
	struct msgbuf msgs;

	/* 创建消息队列 */
	msqid = msgget(1024,IPC_CREAT);

	while (1)
	{
		printf("Please input message type,0 for quit!\n");
		/* 获取消息类型 */
		scanf("%d",&msg_type);

		/* 如果用户输入的消息类型为0，退出该循环 */
		if (msg_type == 0)
			break;

		/* 获取消息数据 */
		printf("Please input message content!\n");
		scanf("%s",str);

		msgs.msgtype = msg_type;
		strcpy(msgs.msgtext,str);

		/* 发送消息 */
		msgsnd(msqid,&msgs,sizeof(struct msgbuf),0);

	}

	/* 删除消息队列 */

	msgctl(msqid,IPC_RMID,0);
	return 0;

}

接收

/* Receive.c*/

#include <stdio.h>
//#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>

/* 多进程-子进程 */

int msqid = 0;

struct msgt
{
	long msgtype;
	char msgtext[1024];
};

/* 创建子线程 */
void childprocess()
{
	struct msgt msgs;
	while(1)
	{
	/* 接收消息队列 */
		msgrcv(msqid,&msgs,sizeof(struct msgt), 0, 0);

	/* 打印消息队列中的数据 */
		printf("message text: %s\n",msgs.msgtext);
	}

	return;
}

void main()
{

	int i;
	int cpid;
	/* 打开消息队列 */

	msqid = msgget(1024, IPC_EXCL);
	/* 创建3个子进程 */
	for(i=0;i<3;i++)
	{
		cpid = fork();//创建子线程???
		if (cpid<0)

			printf("Creat childprocess ERROR\n");

		else if(cpid == 0)

			childprocess();

	}

}