Linux进程间通信:消息队列

Danica ·
更新时间:2024-09-21
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  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; }同一消息队列通信: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/ipc.h> //要加这个头文件 struct msgbuf{ long mtype; char mtext[100]; }; //存放消息类型和消息内容的结构体 int main() { key_t key; int msgid; struct msgbuf msg1,msg2; //msg1用来发送,msg2用来接收 key=ftok(".", 0xf0); //获得消息队列标识符 if( (msgid = msgget(key, IPC_CREAT|0666)) < 0 ) //创建一个消息队列 { perror("msgget error"); exit(1); } msg1.mtype = 1; //消息类型为1,这个可以区别多个消息 memset(msg1.mtext, 0, 100); //将数组清0 strcpy(msg1.mtext, "hello"); //用strcpy给消息内容赋值 msgsnd(msgid, &msg1, strlen(msg1.mtext)+1, 0); //发送时后加上一个‘’ printf("send %s ", msg1.mtext); msgrcv(msgid, &msg2, 100, 1, 0); //接收1发过来的消息,存到msg2中 printf("receive %s ", msg2.mtext); msgctl(msgid, IPC_RMID,NULL); //删除消息队列 return 0; }   进程间消息队列通信: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/ipc.h> #include <string.h> #include <signal.h> struct msgbuf{ int mtype; char mtext[100]; }; int main() { key_t key; pid_t pid; int msgid; struct msgbuf msg; key=ftok(".", 0x01); if ( (msgid = msgget(key, IPC_CREAT|0666)) <0 ) { perror("msgget error"); exit(1); } //创建一个进程 if ( (pid = fork()) < 0 ) { perror("fork error"); exit(1); } //子进程收信息 else if (pid==0) { while(1) { memset(msg.mtext,0,100); msgrcv(msgid,&msg,100,2,0); //receive the msg from 2 printf("bbb:%s aaa:",msg.mtext); fflush(stdout); } exit(0); } //父进程发信息 else { while(1) { memset(msg.mtext,0,100); printf("aaa:"); fgets(msg.mtext,100,stdin); if (strncmp("bye",msg.mtext,3)==0)//如果前3个字符为bye,则退出 { kill(pid,SIGSTOP); exit(1); } msg.mtype=1;//send to 1 msg.mtext[strlen(msg.mtext)-1]=''; msgsnd(msgid,&msg,strlen(msg.mtext)+1,0); } } return 0; }



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