玩转消息队列之C/C++代码

        在以前的文章中， 我们说过消息队列， 那时的消息队列是用户空间的消息队列， 用于线程间的通信和同步。 今天， 我们来介绍下unix/linux下的消息队列， 是系统层面的， 主要用于进程间的通信。 

        之前我们也说过用共享内存来实现进程间的通信， 但共享内存没法保证进程同步， 必须业务自己来保护共享内存的数据同步。 我们今天要说的消息队列就不一样了， 它自带了进程同步的功能， 业务侧不需要考虑同步问题。

        还是看代码吧：

        writer.cpp内容为：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/msg.h>
#include <errno.h>
#define TEST_SIZE 2048

// man一下msgsnd就知道， 这个格式是必须的
typedef struct _BOX
{
long type;
char szMsg[TEST_SIZE];
}Box;

int main()
{
int msgid = msgget((key_t)1024, 0666 | IPC_CREAT);
int i = 0;
Box box;
box.type = 1; // 必须赋值， 否则呵呵哒， 调不通
while(1)
{
getchar();
snprintf(box.szMsg, sizeof(box.szMsg), "hello %d", ++i);
msgsnd(msgid, (void*)&box, sizeof(box.szMsg), 0);  // 注意这里是sizeof(Box.szMsg)， 而非sizeof(Box)
}

return 0;
}

      reader.cpp内容为：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <sys/msg.h>
#define TEST_SIZE 2048

// man一下msgrcv就知道， 这个格式是必须的
typedef struct _BOX
{
long  flag;
char szMsg[TEST_SIZE];
}Box;

int main()
{
int msgid = msgget((key_t)1024, 0666 | IPC_CREAT);
Box box;
while(1)
{
msgrcv(msgid, (void*)&box, sizeof(box.szMsg), 0, 0); // 注意这里是sizeof(Box.szMsg)， 而非sizeof(Box)
printf("msg from writer is [%s]\n", box.szMsg);
}

msgctl(msgid, IPC_RMID, 0);
return 0;
}

        我们来做实验：

        1.  开启writer进程， 可以用ipcs命令看到有了消息队列， 用户xxxxxx

        2.  然后用ipcs -qi 196609看一下， 可以看到cbytes的值为0， 很好理解， 因为writer此时还没有写数据的操作（暂时被getchar()卡住了）

        3.  然后按enter键， 让writer向消息队列中写入信息， 再用ipcs -qi 196609看一下， 可以看到cbytes有了2048字节， 这正是szMsg的size大小啊。

        4. 再次按enter键， 让writer再向消息队列中写入信息， 再用ipcs -qi 196609看一下，  可以看到cbytes有了4048字节， 因为写了两次。

        5. 开启reader来读取， 读取了两条信息（在reader终端上能看到结果）， 此时 再用ipcs -qi 196609看一下，  可以看到cbytes有了0字节， 因为消息队列被读完了。

        如上实验的结果如下：

xxxxxx:~/queue> ipcs

------ Shared Memory Segments --------
key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status
0x115fd81a 32768      root      666        4096       1
0x294b8556 65537      root      666        13497727   1

------ Semaphore Arrays --------
key        semid      owner      perms      nsems
0x0000870a 0          root      666        1
0x00008707 32769      root      666        1
0x00008709 65538      root      666        1
0x0000870b 98307      root      666        1

------ Message Queues --------
key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages
0x00000400 196609     xxxxxx    666        0            0

xxxxxx:~/queue>
xxxxxx:~/queue>
xxxxxx:~/queue>
xxxxxx:~/queue> ipcs -qi 196609

Message Queue msqid=196609
uid=1000        gid=100 cuid=1000       cgid=100        mode=0666
cbytes=0        qbytes=65536    qnum=0  lspid=24270     lrpid=24272
send_time=Mon Jul 10 01:02:03 2017
rcv_time=Mon Jul 10 01:02:13 2017
change_time=Mon Jul 10 00:33:41 2017

xxxxxx:~/queue>
xxxxxx:~/queue>
xxxxxx:~/queue> ipcs -qi 196609

Message Queue msqid=196609
uid=1000        gid=100 cuid=1000       cgid=100        mode=0666
cbytes=2048     qbytes=65536    qnum=1  lspid=24270     lrpid=24272
send_time=Mon Jul 10 01:02:33 2017
rcv_time=Mon Jul 10 01:02:13 2017
change_time=Mon Jul 10 00:33:41 2017

xxxxxx:~/queue> ipcs -qi 196609

Message Queue msqid=196609
uid=1000        gid=100 cuid=1000       cgid=100        mode=0666
cbytes=4096     qbytes=65536    qnum=2  lspid=24270     lrpid=24272
send_time=Mon Jul 10 01:02:46 2017
rcv_time=Mon Jul 10 01:02:13 2017
change_time=Mon Jul 10 00:33:41 2017

xxxxxx:~/queue> ipcs -qi 196609

Message Queue msqid=196609
uid=1000        gid=100 cuid=1000       cgid=100        mode=0666
cbytes=0        qbytes=65536    qnum=0  lspid=24270     lrpid=24289
send_time=Mon Jul 10 01:02:46 2017
rcv_time=Mon Jul 10 01:02:55 2017
change_time=Mon Jul 10 00:33:41 2017

xxxxxx:~/queue>

       现在应该一目了然了。 

       要注意的是， 进程退出， 并不表示删除消息队列， 这和之前介绍的共享内存是类似的。

       消息队列， 简单， 但也妙。

       先说到这里。