【IO】IPC通信机制函数（消息队列，共享内存，信号量集函数整理汇总）

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于 2024-08-07 16:12:15 发布

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分类专栏：知识点汇总文章标签：开发语言 IO c语言 linux

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/2301_77133426/article/details/140992769

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整理了一下IPC通信的函数，包括消息队列，共享内存，信号量集；信号量集的使用是在共享内存的基础上使用，函数太多啦，慢慢学吧cc，争取全部记住

其中在使用有关信号量集的函数的时候，进行简单的封装函数功能之后，再进行使用，会更加方便，在文章最后对信号量集的两个进程通信进行代码展示。

***********有关消息队列

1、ftok：创建用于生成消息队列的钥匙

2、msgget：通过钥匙创建出一个消息队列对象

2、shmat：将共享内存地址映射到用户空间

3、semop:对信号灯进行PV操作（申请资源和释放资源）

**信号量集函数展示

***********有关消息队列

1、ftok：创建用于生成消息队列的钥匙

函数原型：

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

例子：

//1、创建key值，用于生产消息队列
key_t key = ftok("/", 'k');

参数1：文件路径，该文件的inode号占key值的2字节，该文件的设备号占key值的1字节

参数2：一个给定的随机值，该值占key值的1字节

功能：通过给定的文件路径和一个随机ID值创建出一个用于IPC通信的key值

返回值：成功返回创建出的key值，失败返回-1并置位错误码

2、msgget：通过钥匙创建出一个消息队列对象

函数原型：

int msgget(key_t key, int msgflg);
/*
参数1：用于创建消息队列的key值，该值可以由ftok创建出来，也可以是 IPC_PRIVATE,表示进行亲缘进程间的通信

参数2：创建标识位
            IPC_CREAT：表示本次操作要创建一个消息队列，如果该key值对应的消息队列已经存在，则直接打开该消息对象
            IPC_EXCL：表示本次确保要创建一个新的消息队列，如果该消息队列已经存在，则该函数报错，错误码为EEXIST 创建文件的权限，也在该参数中，使用位或连接
*/

例子：

功能：通过给定的key值创建一个消息队列

返回值：成功返回消息队列的id号，失败返回-1并置位错误码

3、msgsnd：向消息队列中存放消息

函数原型：

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

例子：

//3、将消息发送到消息队列中
msgsnd(msqid, &buf, SIZE, 0);
/*
参数1：消息队列的id号
参数2：是指向封装好的消息的起始地址，通常类型如下，但是需要用户自己定义
struct msgbuf {
    long mtype;       
    char mtext[1];    
};
参数3：表示参数2中，消息正文的大小，不包含消息类型的大小
参数4：发送标识位，表示是否阻塞
        0：表示阻塞
        IPC_NOWAIT：表示非阻塞
*/

功能：向消息队列中存放消息，要求当前进程对消息队列具有可写权限

返回值：成功返回0，失败返回-1并置位错误码

4、msgrcv:从消息队列中取消息

函数原型：

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

例子：

msgrcv(msqid, &buf, SIZE, 0, 0);
//参数1：消息队列id号
//参数2：数据容器起始地址
//参数3：数据的正文大小
//参数4：消息类型，0表示任意类型
//参数5：表示阻塞读取消息

功能：从消息队列中取消息

返回值：成功返回成功读取的字节个数，失败返回-1并置位错误码

5、msgctl:控制消息队列

函数原型：

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

例子：

//删除消息队列
if(msgctl(msqid, IPC_RMID, NULL) ==-1)
{
    perror("msgctl error");
    return -1;
}
//  参数1：消息队列的id号
//        参数2：操作指令
//           IPC_STAT：获取消息队列的属性，此时参数3必须要给定，表示接收消息队列的属性
//              struct msqid_ds {
//                struct ipc_perm msg_perm;     /* 拥有者和权限 */
//                time_t          msg_stime;    /* 最新一次向消息队列中发送数据的时间 */
//                time_t          msg_rtime;    /* 最新一次消息队列接受数据的时间 */
//                time_t          msg_ctime;    /* 最新一次操作消息队列的时间 */
//                unsigned long   __msg_cbytes; /* 当前队列中已用的字节数 */
//                msgqnum_t       msg_qnum;     /* 当前队列中消息的个数*/
//                msglen_t        msg_qbytes;   /* 队列的最大容量，默认是16K */
//                pid_t           msg_lspid;    /* 最后一次向消息队列中发送消息的进程id号 */
//                pid_t           msg_lrpid;    /* 最后一次从消息队列中取消息的进程id号 */
//            };
//                对第一个成员的介绍
//               struct ipc_perm {
//                key_t          __key;       /* 键值 */
//                uid_t          uid;         /* 当前拥有者的用户id号 */
//                gid_t          gid;         /*

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