网络通信 --> 消息队列

消息队列

　　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。可以通过发送消息来避免命名管道的同步和阻塞问题。但是消息队列与命名管道一样，每个数据块都有一个最大长度的限制。

　　Linux用宏MSGMAX和MSGMNB来限制一条消息的最大长度和一个队列的最大长度。

 

msgget函数

　　创建和访问一个消息队列。

int msgget(key_t, key, int msgflg); 

　　key:  与其他的IPC机制一样，程序必须提供一个键来命名某个特定的消息队列。

　　msgflg:  表示消息队列的访问权限。可以与IPC_CREAT做或操作，表示当key所命名的消息队列不存在时创建一个消息队列。

　　返回值：返回一个以key命名的消息队列的标识符，非零整数，-1表示失败。

 

msgsnd函数

　　把消息添加到消息队列中。

int msgsend(int msgid, const void *msg_ptr, size_t msg_sz, int msgflg);

　　msgid：是由msgget函数返回的消息队列标识符。

　　msg_ptr：是一个指向准备发送消息的指针，所指向的消息结构一定是以一个长整型成员变量开始的结构体，接收函数将用这个成员来确定消息的类型。

　　msg_sz：是msg_ptr指向的消息的长度，而不是整个结构体的长度，也就是说msg_sz是不包括长整型消息类型成员变量的长度。

　　msgflg：用于控制当前消息队列满或队列消息到达系统范围的限制时将要发生的事情。

　　消息结构如下：

    struct my_message{
        long int message_type;
        /* The data you wish to transfer*/
    };  

　　如果调用成功，消息数据的一份副本将被放到消息队列中，并返回0，失败时返回-1.

 

msgrcv函数

　　该函数用来从一个消息队列获取消息。

int msgrcv(int msgid, void *msg_ptr, size_t msg_st, long int msgtype, int msgflg); 

　　msgid, msg_ptr, msg_st：作用跟msgsnd函数一样。

　　msgtype：接收优先级。0：获取队列中的第一个消息。大于0：获取具有相同消息类型的第一个信息。小于0：获取类型等于或小于msgtype的绝对值的第一个消息。

　　msgflg：用于控制当队列中没有相应类型的消息可以接收时将发生的事情。

　　调用成功时，该函数返回放到接收缓存区中的字节数，消息被复制到由msg_ptr指向的用户分配的缓存区中，然后删除消息队列中的对应消息。失败时返回-1.

 

msgctl函数

　　该函数用来控制消息队列，它与共享内存的shmctl函数相似

int msgctl(int msgid, int command, struct msgid_ds *buf); 

　　command：是将要采取的动作，它可以取3个值，

 　　   　   IPC_STAT：把msgid_ds结构中的数据设置为消息队列的当前关联值，即用消息队列的当前关联值覆盖msgid_ds的值。

    　   　　IPC_SET：如果进程有足够的权限，就把消息列队的当前关联值设置为msgid_ds结构中给出的值

    　   　　IPC_RMID：删除消息队列

　　buf：是指向msgid_ds结构的指针，它指向消息队列模式和访问权限的结构。

msgid_ds结构至少包括以下成员：

struct msgid_ds
{
    uid_t shm_perm.uid;
    uid_t shm_perm.gid;
    mode_t shm_perm.mode;
}; 

　　返回值：0表示成功，-1表示失败。

 

使用

接收信息：

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

    struct msg_st
    {
        long int msg_type;
        char text[BUFSIZ];
    };  

    int main()
    {
        int running = ;
        int msgid = -;
        struct msg_st data;
        long int msgtype = ; //注意1  

        //建立消息队列
        msgid = msgget((key_t),  | IPC_CREAT);
        if(msgid == -)
        {
            fprintf(stderr, "msgget failed with error: %d\n", errno);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        //从队列中获取消息，直到遇到end消息为止
        while(running)
        {
            if(msgrcv(msgid, (void*)&data, BUFSIZ, msgtype, ) == -)
            {
                fprintf(stderr, "msgrcv failed with errno: %d\n", errno);
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
            printf("You wrote: %s\n",data.text);
            //遇到end结束
            if(strncmp(data.text, "end", ) == )
                running = ;
        }
        //删除消息队列
        if(msgctl(msgid, IPC_RMID, ) == -)
        {
            fprintf(stderr, "msgctl(IPC_RMID) failed\n");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }  

发送信息：

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

    #define MAX_TEXT 512
    struct msg_st
    {
        long int msg_type;
        char text[MAX_TEXT];
    };  

    int main()
    {
        int running = ;
        struct msg_st data;
        char buffer[BUFSIZ];
        int msgid = -;  

        //建立消息队列
        msgid = msgget((key_t),  | IPC_CREAT);
        if(msgid == -)
        {
            fprintf(stderr, "msgget failed with error: %d\n", errno);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }  

        //向消息队列中写消息，直到写入end
        while(running)
        {
            //输入数据
            printf("Enter some text: ");
            fgets(buffer, BUFSIZ, stdin);
            data.msg_type = ;    //注意2
            strcpy(data.text, buffer);
            //向队列发送数据
            if(msgsnd(msgid, (void*)&data, MAX_TEXT, ) == -)
            {
                fprintf(stderr, "msgsnd failed\n");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
            //输入end结束输入
            if(strncmp(buffer, "end", ) == )
                running = ;
            sleep();
        }
        exit(EXIT_SUCCESS);
    } 

结果：

➜  jiangtf  ./send
Enter some text: abs
You wrote: abs

Enter some text: tjdf
You wrote: tjdf

Enter some text: end
You wrote: end

[]  +  done       ./a.out

 

 

消息类型详解

　　注意接收文件中的变量msgtype其值为0，表示获取队列中第一个可用的消息。再来看看发送文件中while循环中的语句 data.msg_type = 1，它用来设置发送的信息的信息类型，即其发送的信息的类型为1。所以程序msgreceive能够接收到程序msgsend发送的信息。

　　如果把注意1中 long int msgtype = 0 改变为 long int msgtype = 2 ，msgreceive将不能接收到程序msgsend发送的信息。因为在调用msgrcv函数时，如果msgtype（第四个参数）大于零，则将只获取具有相同消息类型的第一个消息，修改后获取的消息类型为2，而msgsend发送的消息类型为1，所以不能被msgreceive程序接收。重新编译msgreceive.c文件并再次执行，其结果如下：

➜  jiangtf  ./send
Enter some text: asd
Enter some text: intad
Enter some text: end

消息队列与命名管道的区别

　　在命名管道中，发送数据用write，接收数据用read，则在消息队列中，发送数据用msgsnd，接收数据用msgrcv。而且它们对每个数据都有一个最大长度的限制。与命名管道相比，消息队列的优势在于：

　　1、消息队列也可以独立于发送和接收进程而存在，从而消除了在同步命名管道的打开和关闭时可能产生的困难。

　　2、同时通过发送消息还可以避免命名管道的同步和阻塞问题，不需要由进程自己来提供同步方法。

　　3、接收程序可以通过消息类型有选择地接收数据，而不是 像命名管道中那样，只能默认地接收。

 

参考：http://www.cnblogs.com/lidabo/p/4323807.html