linux编程之消息队列

消息队列是内核地址空间中的内部链表，通过linux内核在各个进程之间传递内容，消息顺序地发送到消息队列中，并且以几种不同的方式

从队列中获取，每个消息队列可以用IPC标识符唯一的进行标识，内核中的消息队列是通过IPC的标识符来区别的，不同的消息队列之间是

相互独立的，每个消息队列中的消息又构成一个独立的链表.

消息队列中的数据结构

1、消息缓冲结构

向消息队列发送消息时，必须组成合理的数据结构。Linux系统定义了一个模版数据结构msgbuf：

#include<linux/msg.h>

struct msgbuf{

long type;

char mtext[1];

}

其中type表示消息的类型，以正数表示。mtext是该消息的数据，并不一定就是char 类型，任意类型都可以的。

2、msqid_ds内核数据结构。

struct msqid_ds{

   struct ipc_perm msg_perm;

   time_t msg_stime;

   time_t msg_rtime;

   time_t msg_ctime;

   unsigned long _msg_cbuyes;

    ..........

   };

 

Linux内核中，每个消息队列都维护一个结构体，此结构体保存着消息队列当前状态信息，该结构体在头文件linux/msg.h中定义。

3、ipc_perm内核数据结构

struct ipc_perm{

  key_t key;

  uid_t uid;

  gid_t gid;

  .......

};

结构体ipc_perm保存着消息队列的一些重要的信息，比如说消息队列关联的键值，消息队列的用户id组id等。它定义在头文件linux/ipc.h中

 

Linux的消息队列(queue)实质上是一个链表, 它有消息队列标识符(queue ID). msgget创建一个新队列或打开一个存在的队列; msgsnd向队列末端

添加一条新消息; msgrcv从队列中取消息, 取消息是不一定遵循先进先出的, 也可以按消息的类型字段取消息. 

 

 

 

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/msg.h>

  int msgget(key_t key, int msgflg);

 

参数key是一个键值，由ftok获得；msgflg参数是一些标志位。该调用返回与健值key相对应的消息队列描述字,如果没有消息队列与健值key相对应，

并且msgflg中包含了IPC_CREAT标志位或者key参数为IPC_PRIVATE，那么该调用将创建一个新的消息队列。

 

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/msg.h>

int msgrcv(int msqid, struct msgbuf *msgp, int msgsz, long msgtyp, int msgflg);

该系统调用从msgid代表的消息队列中读取一个消息，并把消息存储在msgp指向的msgbuf结构中。

 msqid为消息队列描述字；消息返回后存储在msgp指向的地址，msgsz指定msgbuf的mtext成员的长度（即消息内容的长度），msgtyp为请求读

取的消息类型，成功返回读出消息的实际字节数，否则返回-1。

 

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/msg.h>

int msgsnd(int msqid, struct msgbuf *msgp, int msgsz, int msgflg);

向msgid代表的消息队列发送一个消息，即将发送的消息存储在msgp指向的msgbuf结构中，消息的大小由msgze指定。

 对发送消息来说，有意义的msgflg标志为IPC_NOWAIT，指明在消息队列没有足够空间容纳要发送的消息时，msgsnd是否等待。成功返回0，否则

返回-1。

 

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/msg.h>

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

该系统调用对由msqid标识的消息队列执行cmd操作，共有三种cmd操作：IPC_STAT、IPC_SET 、IPC_RMID。

 

IPC_STAT：该命令用来获取消息队列信息，返回的信息存贮在buf指向的msqid结构中；

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指向的msqid结构中；可设置属性包括：msg_perm.uid、msg_perm.gid、

                msg_perm.mode以及msg_qbytes，同时，也影响msg_ctime成员。

IPC_RMID：删除msqid标识的消息队列；

 

以下示例程序在建立消息队列后，打印其属性，并在每次发送和接收后均查看其属性，最后对消息队列进行了修改：

 

 

该程序的执行结果如下：