Linux--消息队列
概述
消息队列是消息的链表，存放在内存中，由内核维护消息队列的特点。
1、消息队列中的消息是有类型的。
2、消息队列中的消息是有格式的。
3、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，编程时可以
按消息的类型读取。
4、消息队列允许一个或多个进程向它写入或者读取消息。
5、与无名管道、命名管道一样，从消息队列中读出消息，消息队列中对应的数据都会被删除。
6、每个消息队列都有消息队列标识符，消息队列的标识符在整个系统中是唯一的。
7、只有内核重启或人工删除消息队列时，该消息队列才会被删除。若不人工删除消息队列，消息队列会一直存在于系统中
在ubuntu 某些版本中消息队列限制值如下:
每个消息内容最多为8K字节
每个消息队列容量最多为16K字节
系统中消息队列个数最多为1609个
系统中消息个数最多为16384个
消息队列的API
1、获取系统唯一的key值
#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
key_t ftok(const char *pathname ,int proj_id);
功能:
获得项目相关的唯一的IPC键值。
参数:
pathname:路径名
proj_id:项目ID，非0整数(只有低8位有效)
返回值:
成功返回key值，失败返回 -1
2、创建消息队列
#include<sys/msg.h>
int msgget(key_t key,int msgflg);
功能:
创建一个新的或打开一个已经存在的消息队列。不同的进程调用此函数，只要用相同的key值就
能得到同一个消息队列的标识符。
参数:
key:IPC键值。
msgflg:标识函数的行为及消息队列的权限。
msgflg的取值:
IPC_CREAT:创建消息队列。
PC_EXCL:检测消息队列是否存在。
位或权限位:消息队列位或权限位后可以设置消息队列的访问权限，格式和open函数的mode_t
一样，但可执行权限未使用。
返回值:
成功:消息队列的标识符，失败:返回-1
查看消息队列:
ipcs ‐q
删除消息队列
ipcrm ‐q msqid
3、消息队列的信息 格式定义
typedefstruct_msg{
long mtype; /*消息类型 必须是第一个成员 必须是long类型*/
char mtext[100]; /*消息正文 不止一个成员*/
... /*消息的正文可以有多个成员*/
}MSG;
4、发送消息
#include<sys/msg.h>
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz,int msgflg);
功能:
将新消息添加到消息队列。
参数:
msqid:消息队列的标识符。
msgp:待发送消息结构体的地址。
msgsz:消息正文的字节数。
msgflg:函数的控制属性
0:msgsnd调用阻塞直到条件满足为止。
PC_NOWAIT: 若消息没有立即发送则调用该函数的进程会立即返回。
返回值:
成功:0;失败:返回-1
5、接收消息
#include<sys/msg.h>
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp ,size_t msgsz, long msgtyp,int msgflg);
功能:
从标识符为msqid的消息队列中接收一个消息。一旦接收消息成功，则消息在消息队列中被删除。参数:
msqid:消息队列的标识符，代表要从哪个消息列中获取消息。
msgp: 存放消息结构体的地址。
msgsz:消息正文的字节数。
msgtyp:感兴趣消息的类型、可以有以下几种类型
msgtyp = 0:返回队列中的第一个消息
msgtyp > 0:返回队列中消息类型为msgtyp的消息
msgtyp < 0:返回队列中消息类型值小于或等于msgtyp绝对值的消息，如果这种消息有若
干个，则取类型值最小的消息。
注意:
若消息队列中有多种类型的消息，msgrcv获取消息的时候按消息类型获取，不是先进先出的。
在获取某类型消息的时候，若队列中有多条此类型的消息，则获取最先添加的消息，即先进先出
msgflg:函数的控制属性
0:msgrcv调用阻塞直到接收消息成功为止。
MSG_NOERROR:若返回的消息字节数比nbytes字节数多,则消息就会截短到nbytes字节,且不通知
消息发送进程。
IPC_NOWAIT:调用进程会立即返回。若没有收到消息则立即返回-1。
返回值:
成功返回读取消息的长度，失败返回-1
总结:
不管是发送者还是接收者
ftok 得到唯一的key
msgget 创建消息队列
发送者
MSG msg;
msg.mtype = 接收感兴趣的类型值;
msgsnd(msg_id,&msg,sizeof(MSG)‐sizeof(long),0);//发送消息到消息队列
接收者
MSG msg;
msgrcv(msg_id,&msg,sizeof(MSG)‐sizeof(long),30,0);
msgrcv(msg_id,&msg,sizeof(MSG)‐sizeof(long),接收感兴趣的类型值,0);
示例代码
发送方
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/msg.h>
#include<string.h>
//定义一个消息类型结构
typedef struct MyStruct
{
long mtype; //消息类型
char mtext[64]; //消息正文
char name[32]; //发送者的姓名
}MSG;
int main(int argc,char const*argv[])
{
//获取IPC的唯一KEY值
key_t key = ftok("/", 2021);
printf("key=%#x\n", key);
//创建一个消息队列
int msg_id = msgget(key, IPC_CREAT | 0666);
printf("msg_id=%d\n", msg_id);
//发送消息 给lucy‐‐20发消息
MSG msg;
memset(&msg, 0, sizeof(msg));
msg.mtype = 30;
strcpy(msg.name, "bob");
strcpy(msg.mtext, "hello msg");
msgsnd(msg_id, &msg, sizeof(MSG) ‐ sizeof(long), 0);
return 0;
}
接收方
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/msg.h>
#include<string.h>
//定义一个消息类型结构
typedef struct MyStruct
{
long mtype; //消息类型
char mtext[64]; //消息正文
char name[32]; //发送者的姓名
}MSG;
int main(int argc,char const*argv[])
{
//获取IPC的唯一KEY值
key_t key = ftok("/", 2021);
printf("key=%#x\n", key);
//创建一个消息队列
int msg_id = msgget(key, IPC_CREAT | 0666);
MSG msg;
memset(&msg, 0, sizeof(msg));
msgrcv(msg_id, &msg, sizeof(MSG)‐sizeof(long), 20, 0);
printf("发送者:%s\n", msg.name);
printf("消息:%s\n", msg.mtext);
return 0;
}
6、消息队列的控制
#include<sys/msg.h>
int msgctl(int msqid,int cmd,struct msqid_ds*buf);
功能:
对消息队列进行各种控制，如修改消息队列的属性，或删除消息消息队列。
参数:
msqid:消息队列的标识符。
cmd:函数功能的控制。
buf:msqid_ds数据类型的地址，用来存放或更改消息队列的属性。
cmd:函数功能的控制
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。
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。
返回值:
成功:返回 0;失败:返回 ‐1
