进程间通信——XSI IPC之消息队列

进程间通信XSI IPC有3种：消息队列、共享内存、信号量。它们之间有很多相似之处，但也有各自的特殊的地方。消息队列作为其中比较简单的一种，它会有些什么东西呢，来一起探讨探讨。。

消息队列结构

消息队列提供了一种从一个进程向另一个进程发送一个数据块的方法. 每个数据块都被认为是一个类型，接受进程接收的数据块可以有不同的类型值。

我们可以通过发送消息来避免命名管道的同步和阻塞问题。消息队列与管道不同的是，消息队列是基于消息的，而管道是基于字节流的，且消息队列的读取不一定是先入先出.

命名管道：

消息队列：

消息队列与命名管道有一个不足，就是每个消息最大长度是有上限的.而且还注意消息队列的生命周期是伴随内核的.

所以如果你没有显示的删除它，那么在关机前它一直在.这里的消息队列我们可以看成一个链表队列，具体为什么？让我们来看看消息队列的结构.

消息队列结构：

tp@tp: more /usr/include/linux/msg.h

此结构定义了队列的当前状态。这里的_first和_last便说明队列的链式结构，它们分别是消息队列的头、尾指针。

初此以外，我们可能还会疑问这个结构是如何表示出这个消息队列的？举个例子，就是我要找出消息队列的"身份证".不妨调出 struct msqid_ds结构体的第一个条目，

也就是IPC的共有结构体，我们再看看它的结构

该结构体中第一个成员key，其实就是消息队列的唯一标识，想找到一个消息队列就是靠它来找,这个我们待会会说到的。

基本命令

系统能创建多少个消息队列？

　　使用cat /proc/sys/kernel/msgmni查看

每个消息队列能装多少个字节？

　　用cat /proc/sys/kernel/msgmnb查看

队列中每一条基类最大是多大？

　　用cat /proc/sys/kernel/msgmax查看

显示消息队列

　　ipcs -q //s:status

　　 ipcs （SystemV IPC系列都可以看）

接下来手工删除

　　ipcrm -q msqid (此例对应65536）

消息队列应用

小练习：

创建客户端（client）和服务端(server) ,使得不同的client端可以通过消息队列向server端发送请求，server端分别对client做出回应。

思路：大致如图（channel 相当于消息类型）

实现代码：

　　server.c

   #include<stdio.h>

   #include<stdlib.h>

   #include<sys/ipc.h>

   #include<sys/msg.h>

   #include<string.h>

   #include<unistd.h>

   struct msgbuf{

       long channel ;//通道号

       char mtext[];

  };

  int main(void)

  {

      int id = msgget(, IPC_CREAT|); //创建消息队列

      if(id == -) perror("msgget"),exit();

      while()

      {

          struct msgbuf mb;

          memset(&mb, 0x00, sizeof(mb));

          if(msgrcv(id ,&mb, ,, ) == -) //从消息队列接收client端送来数据

              perror("msgrcv"),exit();

          printf("Get from Client:%s\n", mb.mtext+ sizeof(long));

  //      fflush(stdout);

          mb.channel = *(long*)(mb.mtext); //将头4个字节强转赋值给队列通道号

          //发送回消息队列

          msgsnd(id, &mb, strlen(mb.mtext+sizeof(long)) + sizeof(long), );

      }

  }

server.c

　　client.c

   #include<stdio.h>

   #include<stdlib.h>

   #include<sys/ipc.h>

   #include<sys/msg.h>

   #include<string.h>

   #include<unistd.h>

   struct msgbuf

   {

      long channel;  //消息队列通道号

      char mtext[];

  };

  int main(void)

  {

      int id = msgget(, );

      if(id == -) perror("msgget"),exit();

      while()

      {

          struct msgbuf mb,rcv;

          memset(&mb, 0x00, sizeof(mb));

          //从stdin读入数据到mb.mtext后移sizeof(long)字节出

          while(fgets(mb.mtext+sizeof(long), - sizeof(long), stdin) != NULL)

          {

              *(long*)mb.mtext = getpid(); //头部赋值为pid

              mb.channel = ;  //选用通道号 1

              //发送到消息队列. 注意对发送大小的处理

              msgsnd(id, &mb, strlen(mb.mtext+ sizeof(long))+sizeof(long), );

              printf("send ok!\n");

              //从消息队列获取

              memset(&rcv, 0x00, sizeof(rcv));  //清空

              if(msgrcv(id, &rcv, , (long)getpid(), ) ==-)

                  perror("msgrcv"),exit();

              printf("Message back: %s\n", rcv.mtext + sizeof(long));

          }

      }

      return ;

  }

client.c