【进程通信】之消息队列

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内容摘要：   

1、消息队列简介；

2、如何创建消息队列？

3、怎样向消息队列中发送一条消息？

4、怎样从消息队列中接受一条消息？

5、在Linux下如何查看消息队列还有删除一条消息队列？

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上一篇博客我们引出了进程间的通信，并且说了使用管道来进行通信；但是管道通信其中有很多的缺陷，其中的一个就是管道是依赖于文件系统的，所以的生命周期是随着进程的结束来终结的，但是我们这次要提到的消息队列是不一样的。下面来仔细的说一下吧！！！！！！！！！！！

【1】、消息队列介绍

先来说说什么是消息队列吧!!!

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。 每个数据块都被认为是有一个类型，接收者进程接收的数据块可以有不同的类型值。我们可以通过发送消息来避免命名管道的同步和阻塞问题。

消息队列于管道的区别在于

1、消息队列是基于消息的，而管道是基于字节流的，且消息队列的读取不一定是先入先出；

2、消息队列与命名管道有一样的不足，就是每个消息的最大长度是有上限的（MSGMAX），每个消息队列的总的字节数是有上限的（MSGMNB），系统上消息队列的总数也有一个上限（MSGMNI）。

3、管道是依赖于文件标识符(也就是文件系统)实现的；但是消息队列则是依赖于标识符和键来实现的，像下次要说的

信号量、内存共享也是借此来实现的。

【2】、消息的队列的创建

消息队列的创建依赖于函数 msgget

函数原型



函数参数分析：

key值：用表示一个唯一的 消息队列，一般这个值可以自己给，也可以使用函数ftok来获取；

ftok函数是根据穿进参数的来决定得到一个唯一的key值；

函数原型：

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

key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);

msgflg：消息队列的标识符 ；

IPC_CREAT 如果IPC不存在，则创建一个IPC资源，否则打开操作。

IPC_EXCL只有在共享内存不存在的时候，新的共享内存才建立，否则就产生错误。

如果单独使用IPC_CREAT，XXXget()函数要么返回一个已经存在的共享内存的操作符，要么返回一个新建的共享内存的标识符。

如果将IPC_CREAT和IPC_EXCL标志一起使用，XXXget()将返回一个新建的IPC标识符；如果该IPC资源已存在，或者返回-1。

IPC_EXEL标志本身并没有太大的意义，但是和IPC_CREAT标志一起使用可以用来保证所得的对象是新建的，而不是打开已有的对象。

一般情况下，

当我们需要建立一个消息队列时， 使用参数   IPC_CREAT | IPC_EXCL；

当我们只需要得到一个已存在的消息队列时， 使用参数IPC_CREAT;  

【3】、消息队列的发送与接受

对于消息队列是用来实现进程之间的通信的，那么就需要向消息队列中发送消息、与接受消息了了。

因此、操作系统实现消息的发送于接受提供的函数接口是msgsnd、于msgrcv函数；

函数原型如下：

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

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

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

对于上面的这两个函数 来说的话 ，

msgsnd()函数向消息队列中发送消息；

msgrcv()函数从消息队列中读取消息；

两个函数的参数：

msqid：消息队列的标识码
msgp：指向消息缓冲区的指针，此位置用来暂时存储发送和接收的消息，是一个用户可定义的通用结构，形态如下：struct msgstru{
long mtype; //⼤大于0
char mtext[用户指定大小];
};
msgsz：消息的大小。
msgtyp：从消息队列内读取的消息形态。如果值为零，则表示消息队列中的所有消息都会被读取。

msgflg：用来指明核心程序在队列没有数据的情况下所应采取的行动。如果msgflg和常数IPC_NOWAIT合用，则在
msgsnd()执行时若是消息队列已满，则msgsnd()将不会阻塞，而会立即返回-1，如果执行的是msgrcv()，
则在消息队列呈空时，不做等待马上返回-1，并设定错误码为ENOMSG。当msgflg为0时，msgsnd()及
msgrcv()在队列呈满或呈空的情形时，采取阻塞等待的处理模式。

RETURN

两个函数的返回值

msgsnd()函数  if  success  ， Zero  is returned ； On error，return  -1；

msgrcv()函数   if  success  ， 返回接受的字符个数；On error ，return -1；

【4】、销毁消息队列

如要销毁一个消息队列，我们需要使用系统提供的函数接口msgctl()函数：

函数原型：



介绍：

cmd：msgctl 系统调⽤用对 msgqid 标识的消息队列执⾏行 cmd 操作，系统定义了 3 种 cmd 操作： IPC_STAT , IPC_SET , IPC_RMID

IPC_STAT : 该命令用来获取消息队列对应的 msqid_ds 数据结构，并将其保存到 buf 指定的地址空间。

IPC_SET : 该命令用来设置消息队列的属性，要设置的属性存储在buf中。

IPC_RMID : 从内核中删除 msqid 标识的消息队列。

【5】、消息队列的命令查看与删除（Linux）

在Linux系统下、如果要想查看系统的缓冲区中消息队列的，可以使用的命令是：

ipcs -q

并且这个命令是在 root目录下   使用的；


 

很遗憾的是 ，当前的消息队列里没有数据   ；；；

如果要删除一个消息队列 ？？？

使用命令：

ipcrm -q [消息队列的标识符 msgid]


使用消息队列实现两个进程的通信：

两个进程

server 负责创建和销毁消息队列；

两个进程通信：

server 先接受消息再 发送；

client  先发送消息再 接受 ；

进程client：



进程server：



内部函数的实现：



#include"comm.h"

static int commMsgQueue(int flag)
{
key_t key = ftok(PATHNAME,PROJ_ID);
if(key == -1)
{
perror("ftok");
return -1;
}
int msgid = msgget(key,flag);
if(msgid == -1)
{
perror("msgget");
return -1;
}
return msgid;
}
int CreatMsgQueue()
{
return commMsgQueue(IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);
}

int GetMsgQueue()
{
return commMsgQueue(IPC_CREAT);
}

int sndMsg(int msgid,char buf[])
{
struct Msgbuf msgbuf;
strcpy(msgbuf.Mtext,buf);
if(msgsnd(msgid ,(void*)buf,sizeof(msgbuf.Mtext),0) == -1)
{
perror("msgsnd");
return -1;
}

return 0;

}

int rcvMsg(int msgid,char buf[])
{
struct Msgbuf msgbuf;
ssize_t s = msgrcv(msgid,(void*)msgbuf.Mtext,sizeof(msgbuf.Mtext),0,0);

if(s >0 )
{
strcpy(buf,msgbuf.Mtext);
buf[s] = 0 ;
return 0;
}
perror("msgrcv");
return -1;
}