Linux消息队列编程
- 消息队列
- 一、 消息队列是什么?
- 二、使用步骤
- 1.ftok函数生成键值
- 2.msgget函数创建消息队列
- 3.msgsnd函数往消息队列发送消息
- 4.msgrcv函数从消息队列读取消息
- 5.msgctl函数对消息队列进行控制
- get
- send
- 最终运行结果
一、 消息队列是什么?
消息队列,Unix的通信机制之一,可以理解为是一个存放消息(数据)容器。将消息写入消息队列,然后再从消息队列中取消息,一般来说是先进先出的顺序。可以解决两个进程的读写速度不同(处理数据速度不同),系统耦合等问题,而且消息队列里的消息哪怕进程崩溃了也不会消失。
二、使用步骤
1.ftok函数生成键值
每一个消息队列都有一个对应的键值(key)相关联(共享内存、信号量也同样需要)。
所需头文件#include<sys/ipc.h>
函数原型 key_t ftok(const char *path ,int id);
path为一个已存在的路径名
id为0~255之间的一个数值,代表项目ID,自己取
返回值:成功返回键值(相当于32位的int)。出错返回-1
例如:key_t key = ftok( “/tmp”, 66);
2.msgget函数创建消息队列
所需头文件#include<sys/msg.h>
函数原型 int msgget(key_t key,int flag);
key为ftok生成的键值
flag为所需要的操作和权限,可以用来控制创建一个消息队列。
flag的值为IPC_CREAT:如果不存在key值的消息队列,且权限不为0,则创建消息队列,并返回一个消息队列ID。如果存在,则直接返回消息队列ID。
flag的值为 IPC_CREAT | IPC_EXCL:如果不存在key值的消息队列,且权限不为0,则创建消息队列,并返回一个消息队列ID。如果存在,则产生错误。
返回值:成功返回消息队列ID;出错返回-1
例如:int id = msgget(key,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);创建一个权限为0666(所有用户可读可写,具体查询linux权限相关内容)的消息队列,并返回一个整形消息队列ID,如果key值已经存在有消息队列了,则出错返回-1。
int id = msgget(key,IPC_CREAT|0666);创建一个权限为0666(所有用户可读可写,具体查询linux权限相关内容)的消息队列,并返回一个消息队列ID,如果key值已经存在有消息队列了,则直接返回一个消息队列ID。
3.msgsnd函数往消息队列发送消息
所需头文件#include<sys/msg.h>
函数原型 int msgsnd(int msgid,const void *ptr,size_t nbytes,int flag);
msgid:为msgget返回的消息队列ID值
ptr:为消息结构体mymesg指针
nbytes:为消息结构体mymesg里的字符数组mtext大小,sizeof(mtext)
flag:值可以为0、IPC_NOWAIT
为0时,当消息队列满时,msgsnd将会阻塞,直到消息能写进消息队列或者消息队列被删除。
为IPC_NOWAIT时,当消息队列满了,msgsnd函数将不会等待,会立即出错返回EAGAIN
返回值:成功返回0;错误返回-1
例如:msgsnd(id,(void *)&ckxmsg,512,0);
4.msgrcv函数从消息队列读取消息
所需头文件#include<sys/msg.h>
函数原型 ssize_t msgrcv(int msgid,void *ptr,size_t nbytes,long type,int flag);
msgid:为msgget返回的消息队列ID值
ptr:为消息结构体mymesg指针
nbytes:为消息结构体mymesg里的字符数组mtext大小,sizeof(mtext)
type:在结构体mymesg里我们定义了一个long int mtype,用于分别消息的类型
type ==0 返回队列中的第一个消息
type > 0 返回队列中消息类型为type的第一个消息
type < 0 返回队列中消息类型值小于等于type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
flag:可以为0、IPC_NOWAIT、IPC_EXCEPT
为0时,阻塞式接收消息,没有该类型的消息msgrcv函数一直阻塞等待
为IPC_NOWAIT时,如果没有返回条件的消息调用立即返回,此时错误码为ENOMSG
为IPC_EXCEPT时,与msgtype配合使用返回队列中第一个类型不为msgtype的消息
返回值:成功返回消息数据部分的长度;错误返回-1
例如:msgrcv(id,(void *)&ckxmsg,512,1,0);
5.msgctl函数对消息队列进行控制
简单的操作就是删除消息队列了,也可以获取和改变消息队列的状态
所需头文件#include<sys/msg.h>
函数原型int msgctl(int msgid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
msgid就是msgget函数返回的消息队列ID
cmd有三个,常用删除消息队列的为IPC_RMID;IPC_STAT:取此队列的msqid_ds结构,并将它存放在buf指向的结构中;IPC_SET:改变消息队列的状态,把buf所指的msqid_ds结构中的uid、gid、mode复制到消息队列的msqid_ds结构内。(内核为每个消息队列维护着一个结构,结构名为msqid_ds,这里就不讲啦,里面存放着消息队列的大小,pid,存放时间等一些参数)
buf就是结构体msqid_ds
返回值:成功返回0;错误返回-1
一个消息数据应该由以下一个结构体组成,举个例子
struct msgbuf{
long int mtype; //类,消息队列可以控制读取相应类型的数据,这时就不一定是先进先出的顺序了,文章后面会继续介绍
char mtext[size_t]; //数据,传递的数据存放在这里面
下面为一个简单的程序,send 和 get 的交互 并且俩程序都退出。
get
#include<stdio.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/msg.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
struct msgbuf{
long mytype;
char mtext[1024*4];
};
int main()
{
struct msgbuf readbuf;
key_t key;
key = ftok(".",23);
printf("key = %x \n",key);
//int msgget(key_t key,int flag);
int msgId = msgget (key , IPC_CREAT|0666);
if( msgId == -1)
{
printf("get IPC fail\n");
}
//ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,int msgflg);
msgrcv(msgId,&readbuf,sizeof(readbuf.mtext),888,0);
printf("recevice Date: %s\n",readbuf.mtext);
struct msgbuf sendbuf = {988 ," thanke you reach ! "};
//int msgsnd(int msgid,const void *ptr,size_t nbytes,int flag);
msgsnd(msgId,&sendbuf,strlen(sendbuf.mtext),0);
msgctl(msgId,IPC_RMID,NULL);
return 0;
}
send
#include<stdio.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/msg.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
struct msgbuf{
long mytype;
char mtext[1024*4];
};
int main()
{
struct msgbuf sendbuf = {888 ,"this is mssage from send ! "};
key_t key;
key = ftok(".",23);
printf("key = %x \n",key);
//int msgget(key_t key,int flag);
int msgId = msgget (key , IPC_CREAT|0666);
if( msgId == -1)
{
printf("get IPC fail\n");
}
//ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,int msgflg);
msgsnd(msgId,&sendbuf,strlen(sendbuf.mtext),0);
struct msgbuf readbuf;
//int msgsnd(int msgid,const void *ptr,size_t nbytes,int flag);
msgrcv(msgId,&readbuf,sizeof(readbuf.mtext),988,0);
printf("recevice Date: %s\n",readbuf.mtext);
msgctl(msgId,IPC_RMID,NULL);
return 0;
}
最终运行结果