进程间通讯（4）--消息队列

消息队列：两个不相关的进程中进行通讯

       “消息队列”是一个存放在内核的队列，是在消息的传输过程中保存消息的容器。因为它消息队列保存在内核中，所以我们必须显示地删除一个消息队列。否则这个消息队列会一直存在于内核找到操作系统重启（内核重启）。

消息队列中传递的消息是一个包含消息类型的结构体（数据块），进程可以根据消息类型独立的接收含有不同类型值的数据块。

消息队列保存消息，它独立于发送和接收进程而存在，使得读端可以在写端离线的情况下工作，也不需要做同步控制。

 

消息的结构：

struct message

{

long message_type;

… //具体的消息载体
}

 

消息队列的操作函数：#include<sys/msg.h>

①创建消息队列

  int msgget(key_t key, int glag);  //成功，返回消息队列标识符；失败返回-1

key：键值，用来命名特定的消息队列。用户可以自主给定；特殊键值IPC_PRIVATE用于创建私有队列，只能被当前进程访问（没有什么用处）。

msgflg：创建消息队列的权限 和 标志。创建时指定标志为IPC_CREAT。

②发送消息，将消息添加到消息队列中，总是添加到队列的尾端，调用成功时消息数据的副本将被放到消息队列中。

  int msgsnd(int msgid, const void *ptr, size_t size, int flag);  //失败返回-1

msgid：消息队列标识符

ptr：指向要添加的消息的指针

size：消息实际内容的大小，不包括消息类型

flag：用来指定该操作失败（当前队列满 或 消息队列达到系统返回的限制）时的动作。如果设为IPC_NOWAIT，则函数立刻返回不发送消息且返回-1。一般设为0，将进程挂起，直到有队列中有空间可用。

③从消息队列中获取消息：

  int msgrcv(int msgid, void *msg_ptr, size_t size, long int msgtype, int msgflg);

  该函数与msgsnd的参数意义基本相同。第四个参数msgtypes指定要获取的消息类型。0：获取消息队列中第一个可用的消息；>0：获取具有相同消息类型的第一个消息；<0：获取消息类型等于或小于msgtype的绝对值的第一个消息

  成功时返回放到接收缓存区中的字节数，消息被复制到msg_ptr指向的消息结构中，然后删除消息队列中的对应消息。失败返回-1。

④操作消息队列，可用于删除消息队列：

  int msgctl(int msgid, int commed, struct msgid_ds *buf);  //成功0，失败-1

commed：IPC_RMID 删除消息队列

                IPC_STAT  取此队列的msgid_ds，并存放到buf指定的结构中

                IPC_SET  把消息队列的当前关联值设为buf指向结构体的值

 

下面给一个具体的例子：

写端：msgwrite.c

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/msg.h>
#define MESSIZE 128

//消息的结构
struct my_message
{
	long int message_type;  //消息类型
	char text[MESSIZE];  //消息内容
};

int main()
{
 	//创建一个消息队列
	int msgid =  msgget((key_t)1234, 0666 | IPC_CREAT);
	
	struct my_message message;
	message.message_type = 2;
	
	while(1)
	{
		char buff[128] = {0};
		printf("put in:");
		fgets(buff,127,stdin);

		strcpy(message.text,buff);
		//把消息添加到消息队列中
		if(msgsnd(msgid,(void*)&message,MESSIZE,0) == -1)
		{
			printf("mshsnd failed\n");
			exit(1);
		}

		if(strncmp(buff,"end",3) == 0)
		{
			break;
		}
	}

}

读端：msgread.c

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/msg.h>
#define MESSIZE 128

//消息的结构
struct my_message
{
	long int message_type;  //消息类型
	char text[MESSIZE];  //消息内容
};

int main()
{
 	//创建一个消息队列
	int msgid =  msgget((key_t)1234, 0666 | IPC_CREAT);
	
	struct my_message message;

	while(1)
	{
		//从消息队列中读取消息
		if(msgrcv(msgid,(void*)&message,MESSIZE,2,0) == -1)
		{
			printf("msgrcv failed\n");
			exit(1);
		}

		printf("you wrote:%s",message.text);
		if(strncmp(message.text,"end",3) == 0)
		{
			break;
		}
	}
	
	//删除消息队列
	if(msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL) == -1)
	{
		fprintf(stderr,"msgctl(IPC_RMID) failed\n");
		exit(1);
	}
}