进程间通信笔记（4）—SystemV 消息队列

女爷i 2022-09-25 13:24 179阅读 0赞

## **1.概述** ##

SystemV 消息队列使用**消息队列标识符**标识，这个标识好像链表中的头节点，包含了许多信息，当然最主要的还是指向数据节点的两个指针`msg_first`和`msg_last`，分别表示消息队列中的第一个和最后一个消息节点。

![这里写图片描述][20160911115357776]

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## **2.消息队列函数** ##

操作SystemV消息队列的函数。

### **2.1 msgget函数** ###

#include <sys/types.h>
    #include <sys/ipc.h>
    #include <sys/msg.h>
    
    int msgget(key_t key, int msgflg);

其中`key`既可以是`IPC_PRIVATE`，也可以是`ftok`函数的返回值。当`key`的值为`IPC_PRIVATE`或者当前没有消息队列与给定`key`相关联时，将创建一个新的消息队列。

`msgflg`指定获取消息队列时的权限组合：当它被指定`IPC_CREAT`和`IPC_EXCL`时且跟`key`关联的消息队列已经存在，则`msgget`调用失败且设置`errno=EEXIST`

### **2.2 msgsnd函数** ###

`msgget`打开一个消息队列后，我们使用msgsnd往其放一个消息，好像链表插入新节点。

#include <sys/types.h>
    #include <sys/ipc.h>
    #include <sys/msg.h>
    int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);

`msqid`是msgget返回的标识符  
`msgp`是一个结构指针，它有一个模板：

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

不过一般情况下，应用通常使用自己定义的消息类型，消息内容也不仅仅局限于文本，因为对于`msgp`来说，它只是一个指针而已。

### **2.3 msgrcv函数** ###

从消息队列中读出一个消息。

#include <sys/types.h>
    #include <sys/ipc.h>
    #include <sys/msg.h>
    ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);

其中`msgp`参数指定接收消息的存放位置，与`msgsnd`一样，该指针指向紧挨在真正的消息数据之前返回的长整数类型字段。  
`msgsz`指定了数据大小，不包含类型字段。  
`msgtyp`指定读出消息的类型。  
`msgflg`指定请求类型消息不在队列时怎么处理。  
成功返回时，将返回接收消息中数据的字节数，不含消息类型的那几个字节。

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## **3. System V消息队列编程** ##

依然是实现简单生产者消费者模型，不同管道，某个进程往一个队列中写入一个消息之前，不求另一个某个进程正在等待该队列上的一个消息到达。

**`数据结构定义`**

//msg.h
    
    #ifndef __MSG_H__
    #define __MSG_H__
    #define MAXSIZE 256
    struct Message_
    {
        long mtype;
        unsigned int mlength;
        char buff[MAXSIZE];
    };
    typedef struct Message_ Message;
    #endif

**`发送方（生产者）`**

//sysV_send.c
    
    #include <stdio.h>  
    #include <sys/ipc.h>  
    #include <sys/msg.h>  
    #include <errno.h>  
    #include <assert.h>  
    #include <string.h>
    #include "msg.h"
    
    int main(int argc,char **argv)
    {
        const char * const pathname="/home/zhangxiao/zxtest/systemV/";//ftok所需的pathname
        int msqid;
        key_t key;
        int mflag;
        Message msg;
        //0600 拥有者拥有读写权限。
        mflag=IPC_EXCL|IPC_CREAT|0600;
    
    
    
        key = ftok(pathname,1);//ftok 获取 key
        if(key<0)
        {
            fprintf(stderr, "ftok: %s\n", strerror(errno));  
            return -1;
        }
    
    
        msqid=msgget(key,mflag);//msgget函数调用
    
        if((msqid < 0) && (errno!=EEXIST))//msgget失败且不是因为消息队列已经存在
        {
            fprintf(stderr, "msgget: %s\n", strerror(errno));  
            return -1;  
        }
        if(msqid < 0)//消息队列已经存在
        {
            printf("debug...\r\n");//说明打开的消息队列已经存在
            msqid=msgget(key,IPC_CREAT|0600);//将忽视IPC_CREAT关键字
            if (msqid < 0) {  
                fprintf(stderr, "msgget: %s\n", strerror(errno));  
                return -1;  
            }
        }
    
        memset(&msg,0x00,sizeof(Message));
        strcpy(msg.buff,"HelloWorld666");
        msg.mlength=strlen(msg.buff);
        int i;
        for(i = 0;i < 3;i++ )
        {
            msg.mtype=(i+1)*100;
            if(msgsnd(msqid,(void *)&msg,sizeof(Message),0)<0)//发送消息
            {
                fprintf(stderr, "msgsnd: %s\n", strerror(errno));  
                return -1;  
            }
        }
        return 0;
    }

**`接收方（消费者）`**

#include <stdio.h>  
    #include <sys/ipc.h>  
    #include <sys/msg.h>  
    #include <errno.h>  
    #include <assert.h>  
    #include <string.h>
    #include "msg.h"
    
    
    int main(int argc,char **argv)
    {
        const char * const pathname="/home/zhangxiao/zxtest/systemV/";
        int msqid;
        key_t key;
        key = ftok(pathname,1);//ftok 获取 key
        Message msg;
        ssize_t n;
        if(key<0)
        {
            fprintf(stderr, "ftok: %s\n", strerror(errno));  
            return -1;
        }
        msqid=msgget(key,IPC_CREAT);//将忽视IPC_CREAT关键字
        if (msqid < 0) 
        {  
            fprintf(stderr, "msgget: %s\n", strerror(errno));  
            return -1;  
        }
    
        memset(&msg,0x00,sizeof(Message));
    
    
        int i;
        for(i=2;i>=0;i--)
        {
            n=msgrcv(msqid,&msg,sizeof(Message),(i+1)*100,0);
            printf("msgtype=%ld,message=%s\r\n",msg.mtype,msg.buff);
        }
    
        msgctl(msqid,IPC_RMID,0);//删除消息队列
        return 0;
    }

**`Makefile`**

# Makefile
    
    PROGS =Send Recv
    CLEANFILES = core core.* *.core *.o temp.* *.out typescript* \
            *.lc *.lh *.bsdi *.sparc *.uw
    
    all :${PROGS}
    
    
    CFLAGS+=-g   
    LIBS+=
    
    Recv: sysV_recv.o
        @${CC} ${CFLAGS} ${LIBPATH} $^  -o $@ ${LIBS}  
        @rm *.o
    
    Send: sysV_send.o
        @${CC} ${CFLAGS} ${LIBPATH} $^ -o $@   ${LIBS}  
        @rm *.o
    
    clean:
        rm -f ${PROGS} ${CLEANFILES}

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## **4.补充** ##

终端可以使用`ipcs`等命令查看和操作systemV IPC对象。

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