第6章 System V消息队列

6.1 概述

　　System V消息队列在内核中是list存放的，头结点中有2个指针msg_first 和msg_last。其中每个节点包含：下个节点地址的指针、类型、长度、数据等。

6.2 函数

6.2.1 msgget 函数

功能：msgget 函数用于创建一个新的消息队列或访问一个已存在的消息队列。
头文件	#include <sys/msg.h>
函数原型	int msgget(key_t key, int oflsg);
返回值	成功返回非负的标识符，失败返回-1.
说明	1.返回值是一个非负标识符，其它三个msg函数用它来指代队列；它是基于key值产生的，而key可以是ftok的返回值，也可以是常数IPC_PRIVATE
	2.oflag：读写权限的组合（0666） | IPC_CREAT | IPC_EXCL

6.2.2 msgsnd 函数

功能：往消息队列中写入一个消息
头文件	#include <sys/msg.h>
函数原型	int msgsnd(int msqid, const void *ptr, size_t length, int flag);
返回值	成功返回0，失败返回-1
说明	1.msqid是msgget返回的标识符
	2.ptr参数是一个结构体指针，且第一个成员是long型，模板如下，也可自定义。 struct msgbuf { 　　long mtype;　　/* message type, must be > 0 */ 　　char mtext[1];　 /* message data */ };
	3.flag参数即可以是0，是阻塞函数，如果无法存放消息（消息队列中有太多的消息或者字节数），就休眠
	4.flag参数可以是IPC_NOWAIT，变成非阻塞的。如果无法存放消息，就返回-个EAGAIN错误。

6.2.3 msgrcv 函数

功能：从消息队列中读出一个消息
头文件	#include <sys/msg.h>
函数原型	ssize_t msgrcv(int msqid, void *ptr, size_t length, long type, int flag);
返回值	成功返回读出的字节数，失败返回-1.
说明	1.msqid是msgget返回的标识符。
	2.ptr是接受消息的结构体，和msgsnd一样，包含long类型
	3.length指结构体中数据部分的大小，是该函数能返回的最大数量，不包含long型字段。
	4.type：从消息队列中指定读出什么样的消息。 如果 type = 0，返回第一个消息； 如果 type > 0，返回其类型的第一个消息； 如果 type < 0，返回小于或等于type参数绝对值的消息中类型值最小的第一个消息。
	5.flag：0，不做任何处理，没有消息就阻塞； flag：IPC_NOWAIT，没有消息就返回一个ENOMSG的错误； flag：MSG_NOERROR，如果接受消息数据部分大于length参数，就返回截短的数据，否则返回E2BIG错误。

6.2.4 msgctl 函数

功能：提供一个消息队列上的各种控制操作。
头文件	#include <sys/msg.h>
函数原型	int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
返回值	成功返回0，失败返回-1
说明	IPC_RMID：从系统中删除消息队列。
	IPC_SET：设置msgid_ds结构中的msg_perm.uid、msg_perm.gid、msg_perm.mode和msg_qbytes
	IPC_STAT：返回当前msqid_ds结构

6.3 简单的程序

6.3.1 msgcreate 程序

创建一个消息队列，可以使用-e命令行选项来指定IPC_EXCL标志。

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <unistd.h>
 #include <string.h>
 #include <sys/msg.h>

 // msgcreate [-e] /tmp/msgqueue
 int main(int argc, char **argv)
 {
     ;
      | IPC_CREAT;
     ;

     )
     {
         switch (c)
         {
             case 'e':
                 oflag |= IPC_EXCL;
                 break;
             default:
                 break;
         }
     }

     )
     {
         printf("usage: msgcreate [-e] <pathname>");
         ;
     }

     // 创建一个System V 消息队列
     mqid = msgget(ftok(argv[optind], ), oflag);
     )
     {
         perror("msgget error");
         ;
     }

     ;
 }

6.3.2 msgsnd 程序

把一个指定长度和类型的消息放到指定的消息队列中。

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <unistd.h>
 #include <string.h>
 #include <sys/msg.h>

 struct my_msgbuf
 {
     long type;
     ];
 };

 // msgsnd <pathname> <bytes> <type>
 // msgsnd  /tmp/msqueue 100 1
 int main(int argc, char **argv)
 {
      | IPC_CREAT;
     ;
     ;
     ;

     )
     {
         printf("usage: msgsnd <pathname> <bytes> <type>\n");
         ;
     }
     len = atoi(argv[]);
     type = atoi(argv[]);

     // 创建一个System V 消息队列
     mqid = msgget(ftok(argv[], ), oflag);
     )
     {
         perror("msgget error");
         ;
     }

     // 构造数据
     struct my_msgbuf *ptr = (struct my_msgbuf*)malloc(sizeof(struct my_msgbuf) + len);
     memset(ptr, , sizeof(struct my_msgbuf) + len);
     ptr->type = type;

     // 发送消息
     msgsnd(mqid, ptr, len, );

     ;
 }

6.3.3 msgrcv 程序

从消息队列中读出指定的消息，可以使用-n命令行改成非阻塞

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <unistd.h>
 #include <string.h>
 #include <sys/msg.h>

 struct my_msgbuf
 {
     long type;
     ];
 };

 #define MAX_MSG 100

 // msgrcv [-n] [-t type] <pathname>
 // msgrcv -t 1 /tmp/msqueue
 int main(int argc, char **argv)
 {
     ;
      | IPC_CREAT;
     ;
     ;
     ;
     struct my_msgbuf *buf = (struct my_msgbuf *)malloc(sizeof(struct my_msgbuf) + MAX_MSG);
     memset(buf, , sizeof(struct my_msgbuf) + MAX_MSG);

     )
     {
         switch (c)
         {
             case 'n':
                 flag |= IPC_NOWAIT;
                 break;
             case 't':
                 type = atoi(optarg);
                 break;
             default:
                 break;
         }
     }

     )
     {
         printf("usage: msgrcv [-n] [-t type] <pathname>");
         ;
     }

     // 创建一个System V 消息队列
     mqid = msgget(ftok(argv[optind], ), oflag);
     )
     {
         perror("msgget error");
         ;
     }

     // 读取消息
     int n = msgrcv(mqid, buf, MAX_MSG, type, flag);
     printf("recv n = %d\n", n);

     ;
 }

6.3.4 msgrmid 程序

从系统中删除一个System V消息队列

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <unistd.h>
 #include <string.h>
 #include <sys/msg.h>

 // msgrmid <pathname>
 // msgrmid /tmp/msqueue
 int main(int argc, char **argv)
 {
     ;

     )
     {
         printf("usage: msgrmid <pathname>\n");
         ;
     }

     // 创建一个System V 消息队列
     mqid = msgget(ftok(argv[], ), );
     )
     {
         perror("msgget error");
         ;
     }

     // 删除一个System V 消息队列
     msgctl(mqid, IPC_RMID, NULL);

     ;
 }