消息队列也是一种用于进程间通信的方式,它放在计算机内核中,并由消息队列表示符(类比文件描述符)标识,它由操作系统维护。

消息队列的特点:

1>它支持进程间双向无阻塞的通信。

2>它是面向消息传递的。

3>它的生命周期是随计算机内核的。

下图列出了消息队列的最大消息的一些数据。

wKioL1cLoKHwIIQaAAFjL6kb1TM351.png

在创建一个消息队列时需要这几个函数:

int msgget(key_t key, int msgflg);

key:由ftok函数创建

msgflg:有ICP_CREAT和ICP_ECXL两个宏参数,第一个参数为新创建一个如果系统中有则返回这个id,第二个参数一般和第一个组合使用为了新创建一个。

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

该函数第一个参数是指定的路径,第二个参数可由用户自定义一个数,返回一个由这个参数组成的一个数。

每个队列创建好都有一个 msqid_ds与其关联

wKiom1cLnWrQkeh2AAHNQ9Vxa0c858.png

上面的一个数据结构就是消息队列所维护的结构体,而下面那个结构体则是每一个IPC都要维护的一个结构。


int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);

msgctl是用于在消息队列结束时做的一些工作,第二个参数cmd会有一些不同的宏参数来让它执行不同的功能。

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

msgsnd用于发送消息,msgp是一个结构体,原型如下:

  struct msgbuf {
               long mtype;       /* message type, must be > 0 */
               char mtext[1];    /* message data */
           };

msgbuf中的mtype是用于标识接受的是来自谁的消息或者是谁发送的消息,mtext则适用于存放消息的数组了。

msgflg用于指定消息以什么方式传输---IPC_NOWAIT(消息已满会返回错误,类似于非阻塞传输),如果没有设置或设置为零则以阻塞方式发送,

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

msgtyp>0时返回以msgtyp标识的第一条消息

msgtyp==0时返回消息队列中的第一条消息

msgtyp<小于0时返回绝对值等于msgtyp标识的消息若消息有若干个则返回类型最小的消息


下面是一个简单的阻塞方式的消息队列;

.h

 1 #include<stdio.h>
 2 #include<stdlib.h>
 3 #include<sys/types.h>
 4 #include<sys/ipc.h>
 5 #include<sys/msg.h>
 6 #include<string.h>
 7 
 8 #define _PATH_ "."
 9 #define _PROJECT_ID_ 0x6666
 10 #define _MAX_BUF_ 1024  
 11 #define _SERVER_ID_ 1
 12 #define _CLIENT_ID_ 2
 13 
 14 typedef struct msgvp
 15 {
 16     long mtype;
 17     char mmsg_buf[_MAX_BUF_];
 18 }msgvp;
  19 static int comm_msgget(int flag)
  20 {
  21     key_t key=ftok(_PATH_,_PROJECT_ID_);
  22     if(ftok<0)
  23     {
  24         perror("ftok");
  25         exit(1);
  26     }   
  27     int msg_id=msgget(key,flag);
  28     if(msg_id<0)
  29     {
  30         perror("msg_id");
  31         exit(1);
  32     }   
  33     return msg_id;
  34 }   
  35 
  36 int get_msgid()
  37 {
  38     umask(0);
  39     int msg_id=comm_msgget(IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);
  40     return msg_id;
  41 }   
  42 
  43 int use_msgid()
    44 {
    45     int msg_id=comm_msgget(IPC_CREAT);
    46     return msg_id;
    47 }
    48 
    49 void msg_receive(int msg_id,msgvp*msg_vp,int msgvp_size,long mstype)
    50 {
    51     memset(msg_vp->mmsg_buf,'\0',sizeof(msg_vp->mmsg_buf));
    52     if(msgrcv(msg_id,msg_vp,msgvp_size,mstype,0)<0)
    53     {
    54         perror("msgsve");
    55     }
    56 }
    57 
    58 void msg_send(int msg_id,msgvp*msg_vp,int msgvp_size,char *str,int msgtype)
    59 {
    60     memset(msg_vp->mmsg_buf,'\0',sizeof(msg_vp->mmsg_buf));
    61     strcpy(msg_vp->mmsg_buf,str);
    62     msg_vp->mtype=msgtype;
    63     if(msgsnd(msg_id,msg_vp,msgvp_size,0)<0)
    64     {
    65         perror("msgsnd");
    66     }
    67 }
    68 
    69 void msg_distory(int msg_id)
    70 {
    71     if(msgctl(msg_id,IPC_RMID,0)<0)
    72     {
    73             perror("msgctl");
    74     }
    75 }

server.c

  1 #include"comm.h"
  2 
  3 
  4 int main()
  5 {
  6     int msg_id=get_msgid();
  7     msgvp serve;
  8     char my_buf[_MAX_BUF_];
  9     while(1)
 10     {
 11         sleep(5);
 12         msg_receive(msg_id,&serve,sizeof(serve),_CLIENT_ID_);
 13         printf("client:%s",serve.mmsg_buf);
 14 
 15         printf("please write to client:");
 16         fflush(stdout);
 17         int size=read(0,my_buf,_MAX_BUF_);
 18         if(size>0)
 19         {
 20                 my_buf[size]='\0';
 21         }
 22         msg_send(msg_id,&serve,sizeof(serve),my_buf,_SERVER_ID_);
 23     }
 24 
 25     msg_tory();
 26     return 0;
 27 }
~                                                                                                               
"server.c" 27L, 443C                                                                          1,16         全部

client.c

   

  1 
  2 #include"comm.h"
  3 
  4 
  5 int main()
  6 {
  7     int msg_id=use_msgid();
  8     msgvp client;
  9     char my_buf[_MAX_BUF_];
 10     while(1)
 11     {
 12         printf("please write to server:");
 13         fflush(stdout);
 14         int size=read(0,my_buf,_MAX_BUF_);
 15         if(size>0)
 16         {
 17             my_buf[size]='\0';
 18         }
 19         msg_send(msg_id,&client,sizeof(client),my_buf,_CLIENT_ID_);
 20 
 21 
 22         sleep(5);
 23         msg_receive(msg_id,&client,sizeof(client),_SERVER_ID_);
 24         printf("server:%s",client.mmsg_buf);
 25 
 26     }
 27     return 0;
 28 }
"client.c" 28L, 441C                                                                          1,0-1        全部