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进程间通信笔记（4）—SystemV 消息队列

2016-09-11 11:55 211 查看

1.概述

SystemV 消息队列使用消息队列标识符标识，这个标识好像链表中的头节点，包含了许多信息，当然最主要的还是指向数据节点的两个指针
msg_first
和
msg_last
，分别表示消息队列中的第一个和最后一个消息节点。



2.消息队列函数

操作SystemV消息队列的函数。

2.1 msgget函数

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>

int msgget(key_t key, int msgflg);


其中
key
既可以是
IPC_PRIVATE
，也可以是
ftok
函数的返回值。当
key
的值为
IPC_PRIVATE
或者当前没有消息队列与给定
key
相关联时，将创建一个新的消息队列。

msgflg
指定获取消息队列时的权限组合：当它被指定
IPC_CREAT
和
IPC_EXCL
时且跟
key
关联的消息队列已经存在，则
msgget
调用失败且设置
errno=EEXIST


2.2 msgsnd函数

msgget
打开一个消息队列后，我们使用msgsnd往其放一个消息，好像链表插入新节点。

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);


msqid
是msgget返回的标识符

msgp
是一个结构指针，它有一个模板：

struct msgbuf {
long mtype;       /* message type, must be > 0 */
char mtext[1];    /* message data */
};


不过一般情况下，应用通常使用自己定义的消息类型，消息内容也不仅仅局限于文本，因为对于
msgp
来说，它只是一个指针而已。

2.3 msgrcv函数

从消息队列中读出一个消息。

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);


其中
msgp
参数指定接收消息的存放位置，与
msgsnd
一样，该指针指向紧挨在真正的消息数据之前返回的长整数类型字段。

msgsz
指定了数据大小，不包含类型字段。

msgtyp
指定读出消息的类型。

msgflg
指定请求类型消息不在队列时怎么处理。

成功返回时，将返回接收消息中数据的字节数，不含消息类型的那几个字节。

3. System V消息队列编程

依然是实现简单生产者消费者模型，不同管道，某个进程往一个队列中写入一个消息之前，不求另一个某个进程正在等待该队列上的一个消息到达。

数据结构定义


//msg.h

#ifndef __MSG_H__
#define __MSG_H__
#define MAXSIZE 256
struct Message_
{
long mtype;
unsigned int mlength;
char buff[MAXSIZE];
};
typedef struct Message_ Message;
#endif


发送方（生产者）


//sysV_send.c

#include <stdio.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <errno.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#include "msg.h"

int main(int argc,char **argv)
{
const char * const pathname="/home/zhangxiao/zxtest/systemV/";//ftok所需的pathname
int msqid;
key_t key;
int mflag;
Message msg;
//0600 拥有者拥有读写权限。
mflag=IPC_EXCL|IPC_CREAT|0600;

key = ftok(pathname,1);//ftok 获取 key
if(key<0)
{
fprintf(stderr, "ftok: %s\n", strerror(errno));
return -1;
}

msqid=msgget(key,mflag);//msgget函数调用

if((msqid < 0) && (errno!=EEXIST))//msgget失败且不是因为消息队列已经存在
{
fprintf(stderr, "msgget: %s\n", strerror(errno));
return -1;
}
if(msqid < 0)//消息队列已经存在
{
printf("debug...\r\n");//说明打开的消息队列已经存在
msqid=msgget(key,IPC_CREAT|0600);//将忽视IPC_CREAT关键字
if (msqid < 0) {
fprintf(stderr, "msgget: %s\n", strerror(errno));
return -1;
}
}

memset(&msg,0x00,sizeof(Message));
strcpy(msg.buff,"HelloWorld666");
msg.mlength=strlen(msg.buff);
int i;
for(i = 0;i < 3;i++ )
{
msg.mtype=(i+1)*100;
if(msgsnd(msqid,(void *)&msg,sizeof(Message),0)<0)//发送消息
{
fprintf(stderr, "msgsnd: %s\n", strerror(errno));
return -1;
}
}
return 0;
}


接收方（消费者）


#include <stdio.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <errno.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#include "msg.h"

int main(int argc,char **argv)
{
const char * const pathname="/home/zhangxiao/zxtest/systemV/";
int msqid;
key_t key;
key = ftok(pathname,1);//ftok 获取 key
Message msg;
ssize_t n;
if(key<0)
{
fprintf(stderr, "ftok: %s\n", strerror(errno));
return -1;
}
msqid=msgget(key,IPC_CREAT);//将忽视IPC_CREAT关键字
if (msqid < 0)
{
fprintf(stderr, "msgget: %s\n", strerror(errno));
return -1;
}

memset(&msg,0x00,sizeof(Message));

int i;
for(i=2;i>=0;i--)
{
n=msgrcv(msqid,&msg,sizeof(Message),(i+1)*100,0);
printf("msgtype=%ld,message=%s\r\n",msg.mtype,msg.buff);
}

msgctl(msqid,IPC_RMID,0);//删除消息队列
return 0;
}


Makefile


# Makefile

PROGS =Send Recv
CLEANFILES = core core.* *.core *.o temp.* *.out typescript* \
*.lc *.lh *.bsdi *.sparc *.uw

all :${PROGS}

CFLAGS+=-g
LIBS+=

Recv: sysV_recv.o
@${CC} ${CFLAGS} ${LIBPATH} $^  -o $@ ${LIBS}
@rm *.o

Send: sysV_send.o
@${CC} ${CFLAGS} ${LIBPATH} $^ -o $@   ${LIBS}
@rm *.o

clean:
rm -f ${PROGS} ${CLEANFILES}


4.补充

终端可以使用
ipcs
等命令查看和操作systemV IPC对象。
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