Linux IPC实践(5) --System V消息队列(2)

消息发送/接收API

msgsnd函数

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

参数

msgid: 由msgget函数返回的消息队列标识码, 也可以是通过ipcs命令查询出来的一个已经存在的消息队列的ID号

msgp:是一个指针，指针指向准备发送的消息，

msgsz:是msgp指向的消息长度, 注意:这个长度不含保存消息类型的那个long int长整型

msgflg:控制着当前消息队列满或到达系统上限时将要发生的事情,如果msgflg = IPC_NOWAIT表示队列满不等待，返回EAGAIN错误。

消息结构在两方面受到制约: (1)它必须小于系统规定的上限值(MSGMAX); (2)它必须以一个long int长整数开始，接收者函数将利用这个长整数确定消息的类型;

//消息结构参考形式如下：
struct msgbuf
{
    long mtype;       /* message type, must be > 0 */
    char mtext[1];    /* message data, 可以设定为更多的字节数 */
};

/**示例1:
测试1: 发送消息的最大长度为8192字节, 一旦超过这个值, 则msgsnd出错, 提示 Invalid argument错误;
测试2: 消息队列所能够接收的最大字节数16384字节, 一旦超过这个长度, 如果msgflg为0(阻塞模式), 则进程会一直阻塞下去, 直到有进程来将消息取走; 而如果msgflg为IPC_NOWAIT模式, 则一个字节也不会写入消息队列, 直接出错返回;
**/
int main(int argc, char *argv[])
{
    if (argc != 3)
        err_quit("Usage: ./main <type> <length>");

    int type = atoi(argv[1]);
    int len = atoi(argv[2]);

    int msgid = msgget(0x255, 0666|IPC_CREAT);
    if (msgid == -1)
        err_exit("msgget error");

    struct msgbuf *buf;
    buf = (struct msgbuf *)malloc(len + sizeof(msgbuf::mtype));
    buf->mtype = type;
    if (msgsnd(msgid, buf, len, IPC_NOWAIT) == -1)
        err_exit("msgsnd error");
}

msgrcv函数

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

参数

msgid: 由msgget函数返回的消息队列标识码

msgp:是一个指针，指针指向准备接收的消息;

msgsz:是msgp指向的消息长度，这个长度不含保存消息类型的那个long int长整型

msgtype:它可以实现接收优先级的简单形式(见下图)

msgflg:控制着队列中没有相应类型的消息可供接收时将要发生的事(见下图)

返回值：

成功->返回实际放到接收缓冲区里去的字节数(注意: 此处并不包含msgbuf中的mtype的长度[man-page: msgrcv() returns the number of bytes actually copied into the mtext array.]);

失败->返回-1;

msgtyp参数
msgtyp=0	返回队列第一条信息
msgtyp>0	返回队列第一条类型等于msgtype的消息
msgtyp<0	返回队列第一条类型小于等于(<=)msgtype绝对值的消息，并且是满足条件的消息类型最小的消息(按照类型进行排序的顺序进行接收消息)

msgflg参数
msgflg=IPC_NOWAIT	队列没有可读消息不等待，返回ENOMSG错误。
msgflg=MSG_NOERROR	消息大小超过msgsz(msgrcv 函数的第三个参数)时被截断, 并且不会报错
msgtyp>0且msgflg=MSG_EXCEPT	接收类型不等于msgtype的第一条消息

/** 示例2: 消息接收(配合示例1中程序使用)
说明: 	-t [number], 指定接收消息的类型, 类型为number的值
-n ,指定以IPC_NOWAIT模式接收消息
**/
int main(int argc, char *argv[])
{
    /** 解析参数 **/
    int type = 0;
    int flag = 0;
    int opt;
    while ((opt = getopt(argc, argv, "nt:")) != -1)
    {
        switch (opt)
        {
        case 'n':   // 指定IPC_NOWAIT选项
            flag |= IPC_NOWAIT;
            break;
        case 't':   // 指定接收的类型, 如果为0的话,说明是按照顺序接收
            type = atoi(optarg);
            break;
        default:
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    }

    int msgid = msgget(0x255, 0);
    if (msgid == -1)
        err_exit("msgget error");

    const int MSGMAX = 8192;    //指定一条消息的最大长度
    struct msgbuf *buf;
    buf = (struct msgbuf *)malloc(MSGMAX + sizeof(buf->mtype));

    ssize_t nrcv;
    if ((nrcv = msgrcv(msgid, buf, MSGMAX, type, flag)) == -1)
        err_exit("msgrcv error");
    cout << "recv " << nrcv << " bytes, type = " << buf->mtype << endl;
}

/** 综合示例: msgsnd/msgrcv, 消息发送/接收实践 **/
//1. 消息发送
int main()
{
    int msgid = msgget(0x1234,0666|IPC_CREAT);
    if (msgid == -1)
        err_exit("msgget error");

    struct msgBuf myBuffer;
    for (int i = 0; i < 128; ++i)
    {
        myBuffer.mtype = i+1;
        sprintf(myBuffer.mtext,"Hello, My number is %d",i+1);
        if (msgsnd(msgid,&myBuffer,strlen(myBuffer.mtext),IPC_NOWAIT) == -1)
            err_exit("msgsnd error");
    }
}

//2. 消息接收:从队首不断的取数据
int main(int argc, char *argv[])
{
    int msgid = msgget(0x1234, 0);
    if (msgid == -1)
        err_exit("msgget error");

    struct msgBuf buf;
    ssize_t nrcv;
    while ((nrcv = msgrcv(msgid, &buf, sizeof(buf.mtext), 0, IPC_NOWAIT)) > 0)
    {
        cout << "recv " << nrcv << " bytes, type: " << buf.mtype
        << ", message: " << buf.mtext << endl;
    }
}

[附]-getopt函数的用法

#include <unistd.h>
int getopt(int argc, char * const argv[],
                  const char *optstring);

extern char *optarg;
extern int optind, opterr, optopt;

//示例: 解析 ./main -n -t 3 中的参数选项
int main(int argc, char *argv[])
{
    while (true)
    {
        int opt = getopt(argc, argv, "nt:");
        if (opt == '?')
            exit(EXIT_FAILURE);
        else if (opt == -1)
            break;

        switch (opt)
        {
        case 'n':
            cout << "-n" << endl;
            break;
        case 't':
            int n = atoi(optarg);
            cout << "-t " << n << endl;
            break;
        }
    }
}