进程通信之消息队列

消息队列就是一个消息的链表。可以把消息看做一个记录，具有特定的格式以及特定的优先级。对消息队列有写权限的进程可以向中按照一定的规则添加新信息，对消息队列有读权限的进程可以从消息队列中读走消息，消息队列是随内核持续的。

消息队列就是一个消息的链表。每个消息队列都有一个队列头，用结构struct msg_queue来描述。队列头中包含了该消息队列的大量信息，包括消息队列键值，用户ID，组ID,消息队列中消息数目等，甚至记录了最近对消息队列读写进程的ID。读者可以访问这些信息，也可以设置其中的某些信息。

全局数据结构struct ipc_ids msg_ids可以访问到每个消息队列头的第一个成员struct kern_ipc_perm能够与具体的消息队列对应起来是因为在该结构中，有一个key_t类型成员key，而key则确定一个消息队列。

消息队列的操作有以下三种类型。

1.打开或者创建消息队列

2.读写操作

3.获得或者设置消息队列属性。

消息队列的API函数

ftok函数：

作用：将文件名转化为键值

函数原型：key_t fotk(char *pathname ，char proj)

返回值：返回与文件对应的键值

2.msgget函数

作用：创建消息队列

原型：int msgget(key_t key,int msgflg)

参数：键值和权限，是可读还是可写,IPC_PRIVATE，设定一个数字，也可以由tok函数获得

返回值：成功则是消息队列的id，出错-1

包含的头文件：#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/shm.h>

3.msgsnd函数

作用：写数据到消息队列

原型：int msgsnd(int msgid,const void * msggp,size_t msgsize,int msgflg)

参数：msggp：消息结构

struct msgbuf{

long msgtype;

char mtext[1]

}

msgsize:消息的字节数

msgflg:IPC_NOWAIT写不进去消息直接返回

0一直等待到能写进去消息为止

返回值：成功为0

出错为-1；

包含的头文件：#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/msg.h>

4.msgrcv函数

作用：用于读出消息队列的数据

原型：int msgrcv(int msqid,struct msgbuf*msgp,int msgsz,long msgtyp,int msgflg)

返回值：成功返回读出消息的实际字节数，出错-1.

5.msgctl函数

作用：用于控制消息队列

原型：int msgctl(int msqid,int cmd,struct msqid_ds*buf)；

该系统调用对由msqid标识的消息队列执行cmd操作，共有三种操作：IPC_STAT,IPC_SET,IPC_RMID

IPC_STAT:用来获取消息队列信息，返回的信息存储在buf指向的msqid结构中。

IPC_SET：用来设置消息队列的属性

IPC_RMID：删除msqd标识的消息队列

返回值：成功为0，否则返回-1。

每个消息队列的容量都有限制，该值因为系统不同而不同。另一个限制是每个消息队列所能容纳的最大消息数。

以下为应用实例

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>

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

struct my_msg_st
{
long int my_msg_type;
char some_text[BUFSIZ];
};

int main(void)
{
int running=1;
int msgid;
struct my_msg_st some_data;
long int msg_to_receive=0;

/*创建消息队列*/
msgid=msgget((key_t)1234,0666 | IPC_CREAT);
if(msgid==-1)
{
fprintf(stderr,"msgget failed with error: %d\n",errno);
exit(EXIT_FAILURE);
}

/*循环从消息队列中接收消息*/
while(running)
{
/*读取消息*/
if(msgrcv(msgid,(void *)&some_data,BUFSIZ,msg_to_receive,0)==-1)
{
fprintf(stderr,"msgrcv failed with error: %d\n",errno);
exit(EXIT_FAILURE);
}

printf("You wrote: %s",some_data.some_text);

/*接收到的消息为“end”时结束循环*/
if(strncmp(some_data.some_text,"end",3)==0)
{
running=0;
}
}

/*从系统内核中移走消息队列*/
if(msgctl(msgid,IPC_RMID,0)==-1)
{
fprintf(stderr,"msgctl(IPC_RMID) failed\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
exit(EXIT_SUCCESS);
}

上面为读取的程序，开启一个中断，./read。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#define MAX_TEXT 512

struct my_msg_st
{
long int my_msg_type;
char some_text[MAX_TEXT];
};

int main(void)
{
int running=1;
struct my_msg_st some_data;
int msgid;
char buffer[BUFSIZ];

/*创建消息队列*/
msgid=msgget((key_t)1234,0666 | IPC_CREAT);
if(msgid==-1)
{
fprintf(stderr,"msgget failed with error:%d\n",errno);
exit(EXIT_FAILURE);
}

/*循环向消息队列中添加消息*/
while(running)
{
printf("Enter some text:");
fgets(buffer,BUFSIZ,stdin);
some_data.my_msg_type=1;
strcpy(some_data.some_text,buffer);

/*添加消息*/
if(msgsnd(msgid,(void *)&some_data,MAX_TEXT,0)==-1)
{
fprintf(stderr,"msgsed failed\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}

/*用户输入的为“end”时结束循环*/
if(strncmp(buffer,"end",3)==0)
{
running=0;
}
}
exit(EXIT_SUCCESS);
}

这是write的程序，在另外一个终端开启。

之后就可以实现在消息队列中读写。