Linux进程间通信:消息队列
作者:yamin.wang 发布时间:[ 2016/10/21 10:47:16 ] 推荐标签:进程 Linux
一、消息队列的特点
1.消息队列是消息的链表,具有特定的格式,存放在内存中并由消息队列标识符标识.
2.消息队列允许一个或多个进程向它写入与读取消息.
3.管道和命名管道都是通信数据都是先进先出的原则。
4.消息队列可以实现消息的随机查询,消息不一定要以先进先出的次序读取,也可以按消息的类型读取.比FIFO更有优势。
目前主要有两种类型的消息队列:POSIX消息队列以及系统V消息队列,系统V消息队列目前被大量使用。系统V消息队列是随内核持续的,只有在内核重起或者人工删除时,该消息队列才会被删除。
二、相关函数
1. 获得key值
key_t ftok(char *pathname, int projid)
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
参数:
pathname:文件名(含路径),通常设置为当前目录“.”
projid:项目ID,必须为非0整数(0-255).
2. 创建消息队列
int msgget(key_t key, int msgflag)
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
功能:
用于创建一个新的或打开一个已经存在的消息队列,此消息队列与key相对应。
参数:
key:函数ftok的返回值或IPC_PRIVATE。
msgflag:
IPC_CREAT:创建新的消息队列。
IPC_EXCL:与IPC_CREAT一同使用,表示如果要创建的消息队列已经存在,则返回错误。
IPC_NOWAIT:读写消息队列要求无法满足时,不阻塞。
返回值:
调用成功返回队列标识符,否则返回-1.
在以下两种情况下,将创建一个新的消息队列:
1、如果没有与键值key相对应的消息队列,并且msgflag中包含了IPC_CREAT标志位。
2、key参数为IPC_PRIVATE。
3. 消息队列属性控制
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf)
功能:
对消息队列进行各种控制操作,操作的动作由cmd控制。
参数:
msqid:消息队列ID,消息队列标识符,该值为msgget创建消息队列的返回值。
cmd:
IPC_STAT:将msqid相关的数据结构中各个元素的当前值存入到由buf指向的结构中.
IPC_SET:将msqid相关的数据结构中的元素设置为由buf指向的结构中的对应值.
IPC_RMID:删除由msqid指示的消息队列,将它从系统中删除并破坏相关数据结构.
buf:消息队列缓冲区
struct msqid_ds {
struct ipc_perm msg_perm; /* Ownership and permissions*/
time_t msg_stime; /* Time of last msgsnd() */
time_t msg_rtime; /* Time of last msgrcv() */
time_t msg_ctime; /* Time of last change */
unsigned long __msg_cbytes; /* Current number of bytes in queue (non-standard) */
msgqnum_t msg_qnum; /* Current number of messages in queue */
msglen_t msg_qbytes; /* Maximum number of bytesallowed in queue */
pid_t msg_lspid; /* PID of last msgsnd() */
pid_t msg_lrpid; /* PID of last msgrcv() */
};
struct ipc_perm {
key_t key; /* Key supplied to msgget() */
uid_t uid; /* Effective UID of owner */
gid_t gid; /* Effective GID of owner */
uid_t cuid; /* Effective UID of creator */
gid_t cgid; /* Effective GID of creator */
unsigned short mode; /* Permissions */
unsigned short seq; /* Sequence number */
};
4.发送信息到消息队列
int msgsnd(int msqid, struct msgbuf *msgp, size_t msgsz, int msgflag)
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
功能:
将新消息添加到队列尾端,即向消息队列中发送一条消息。
参数:
msqid:已打开的消息队列id
msgp:存放消息的结构体指针。
msgflag:函数的控制属性。
消息结构msgbuf为:
struct msgbuf
{
long mtype;//消息类型
char mtext[1];//消息正文,消息数据的首地址
}
msgsz:消息数据的长度。
msgflag:
IPC_NOWAIT: 指明在消息队列没有足够空间容纳要发送的消息时,msgsnd立即返回。
0:msgsnd调用阻塞直到条件满足为止.(一般选这个)
5. 从消息队列接收信息
ssize_t msgrcv(int msqid, struct msgbuf *msgp, size_t msgsz, long msgtype, int msgflag)
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
功能:
从队列中接收消息
参数:
msqid:已打开的消息队列id
msgp:存放消息的结构体指针。
msgsz:消息的字节数,指定mtext的大小。
msgtype:消息类型,消息类型 mtype的值。
msgflag:函数的控制属性。
msgflag:
MSG_NOERROR:若返回的消息比nbytes字节多,则消息会截短到nbytes字节,且不通知消息发送进程.
IPC_NOWAIT:调用进程会立即返回.若没有收到消息则返回-1.
0:msgrcv调用阻塞直到条件满足为止.
在成功地读取了一条消息以后,队列中的这条消息将被删除。
例如:简单的消息收发
#include <sys/types.h>
#include <sys/msg.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
struct msg_buf
{
int mtype;
char data[255];
};
int main( int argc, char *argv[] )
{
key_t key;
int msgid;
int ret;
struct msg_buf msgbuf;
//get key
key = fork( ".", "a" );
printf( "key = [%x]
", key );
//create quee
msgid = msgget( key, IPC_CREATE|0666 );
if( msgid = -1 )
{
printf( "create err!
" );
return -1;
}
//以当前进程类型,非阻塞方式发送"test data"到消息队列
msgbuf.mtype = getpid();
stpcpy( msgbuf.data, "test data" );
ret = msgsnd( msgid; &msgbuf, sizeof( msgbuf.data), IPC_NOWAIT );
if( ret == -1 )
{
printf( "send err!
" );
return -1;
}
//以非阻塞方式接收数据
memset ( &msgbuf, 0x00, sizeof( msgbuf) );
ret = msgrcv( msgid, &msgbuf, sizeof( msgbuf.data), getpid(), IPC_NOWAIT );
if( ret == -1 )
{
printf( "rcv_err ret =[%d]!
", ret );
return -1;
}
printf( "receive msg = [%s]
!" , msgbuf.data );
return 0;
}
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