进程间的通信-消息队列
什么是消息队列?
- 消息队列，用于从一个进程向另一个进程发送数据。
- 但仅仅把数据发送到一个"队列"中，而不指定由哪个进程来接收。
- 消息队列独立于发送消息的进程和接收消息的进程。每个消息队列都有一个标识，只有持有这个标识的进程才可以去里面拿消息。
- 消息队列有最大长度限制：MSGMNB。
- 消息队列中的单条消息最大长度限制:MSGMAX。
消息队列的获取
- msgget
- 作用:
获取或创建一个消息队列。- 函数原型: int msgget(key_t key, int msgflg);
参数:
- key:消息队列标识。
msgflg:访问权限。
- IPC_CREAT——如果key不存在，则创建,类似open函数的O_CREAT。(来源详见补充1)
- IPC_EXCL——如果key存在，则返回失败,类似open函数的O_EXCL。(来源详见补充1)
返回值:
- 成功:正整数，即消息队列标识符。
- 失败:返回-1，并设置errno。
参考补充:
消息的发送
- msgsnd
- 作用:
发送一个消息，即把一个消息放到某一个消息队列中。- 函数原型:int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
参数:
- msgid:消息队列标识符。
msgp:消息指针。
- 消息的类型需要自己的定义。但要求其第一个结构成员为long int。
- 例如:
struct my_msg_st { long int msg_type; /* 消息的类型，取>0, 接收消息时可使用该值 */ /*other info */ }- msgsz：消息的长度(不包含第一个成员msg_type)
msgflg:
- IPC_NOWAIT:如果包含此选项，则消息队列满时，不发送该消息，立即返回-1。反之，如果不包含此选项，则消息队列满时，挂起本进程，直到消息队列由空间可用。
返回值:
- 成功:返回0。
- 失败:返回-1。
参考补充:
消息的接收
- msgrcv
- 函数原型:ssize_t msgrcv (int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtype, int msgflg);
- 功能:
从消息队列中接收一条消息。参数
- msgid: 消息队列标识符。
- msgp: 用于接收消息的缓存。
- msgsz：要接收的消息长度(不包括其第一个成员)
msgtype: 指定接收消息的类型
- 0：从消息队列中获取第一个消息，以实现顺序接收(先发现收)。
- 大于0:从消息队列中获取相同类型的第一个消息。
- 小于0:从消息队列中获取消息类型小于等于msgtype绝对值的第一个消息。
msgflg:
- 如果包含 IPC_NOWAIT,则当前消息队列汇总没有指定类型的消息时，立即返回-1。
- 如果不包含 IPC_NOWAIT,则当消息队列中没有指定类型的消息时，挂起本进程，直到收到指定类型的消息。
返回值:
- 成功：返回接收到的消息的长度(不包含第一个成员msg_type)。
- 失败: 返回-1。
消息的控制
- msgctl
- 函数原型:int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
- 功能:
用来对消息队列的基本属性进行控制、修改。参数:
- msqid：消息队列标识符。
- cmd: 执行的控制命令。详见补充。
- buf：详见补充。
返回值:
- 成功:返回0。
- 失败:返回-1。
补充:
示例
示例1:
- 程序1:发送消息到消息队列，程序2进行接收。
msg_send1.c
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MSG_SIZE 80
struct my_msg_st {
long int msg_type;
char msg[MSG_SIZE];
};
int main(void){
int msgid;
int ret;
struct my_msg_st msg;
msgid = msgget((key_t)1235, 0666|IPC_CREAT);
if (msgid == -1) {
printf("msgget failed!\n");
exit(1);
}
msg.msg_type = 1;
strcpy(msg.msg, "Hello world!");//要发送的内容
ret = msgsnd(msgid, &msg, MSG_SIZE, 0);
if (ret == -1) {
printf("msgsnd failed!\n");
exit(1);
}
return 0;
}msg_recv2.c
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MSG_SIZE 80
struct my_msg_st {
long int msg_type;
char msg[MSG_SIZE];
};
int main(void)
{
int msgid;
int ret;
struct my_msg_st msg;
msgid = msgget((key_t)1235, 0666|IPC_CREAT);
if (msgid == -1) {
printf("msgget failed!\n");
exit(1);
}
msg.msg_type = 0;
ret = msgrcv(msgid, &msg, MSG_SIZE, 0, 0);
if (ret == -1) {
printf("msgrcv failed!\n");
exit(1);
}
printf("received: %s\n", msg.msg);
ret = msgctl(msgid, IPC_RMID, 0);//全局性的删除-IPC_RMID
if (ret == -1) {
printf("msgctl(IPC_RMID) failed!\n");
exit(1);
}
return 0;
}
示例2:
- 进程1:循环等待用户输入字符串，将收到的每个字符串发送给进程2，直到用户输入exit。
- 进程2:接收进程1发来的信息，并打印输出,直到接收到exit。
msg_send.c
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MSG_SIZE 80
struct my_msg_st {
long int msg_type;
char msg[MSG_SIZE];
};
int main(void){
int msgid;
int ret;
struct my_msg_st msg;
msgid = msgget((key_t)1235, 0666|IPC_CREAT);
if (msgid == -1) {
printf("msgget failed!\n");
exit(1);
}
while(1) {
fgets(msg.msg, sizeof(msg.msg), stdin);
msg.msg_type = 1;
ret = msgsnd(msgid, &msg, MSG_SIZE, 0);
if (ret == -1) {
printf("msgsnd failed!\n");
exit(1);
}
if (strncmp(msg.msg, "exit", 4) == 0) {
break;
}
}
return 0;
}msg_recv.c
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MSG_SIZE 80
struct my_msg_st {
long int msg_type;
char msg[MSG_SIZE];
};
int main(void){
int msgid;
int ret;
struct my_msg_st msg;
//第二个参数为权限控制
msgid = msgget((key_t)1235, 0666|IPC_CREAT);
if (msgid == -1) {
printf("msgget failed!\n");
exit(1);
}
while(1) {
msg.msg_type = 0;
ret = msgrcv(msgid, &msg, MSG_SIZE, 0, 0);
if (ret == -1) {
printf("msgrcv failed!\n");
exit(1);
}
printf("received: %s\n", msg.msg);
if (strncmp(msg.msg, "exit", 4) == 0) {
break;
}
}
ret = msgctl(msgid, IPC_RMID, 0);
if (ret == -1) {
printf("msgctl(IPC_RMID) failed!\n");
exit(1);
}
return 0;
}
