进程间学习小结（消息队列）

IPC随进程持续、随内核持续以及随文件系统持续的定义：
1. 随进程持续：IPC一直存在到打开IPC对象的最后一个进程关闭该对象为止。如管道和有
名管道；
2. 随内核持续：IPC一直持续到内核重新自举（即重启）或者显示删除该对象为止。如消息队列、信
号灯以及共享内存等；
3. 随文件系统持续：IPC一直持续到显示删除该对象为止。

信号这种通信方式更像"即时"的通信方式，它要求接受信号的进程在某个时间范围内对信号做
出反应，因此该信号最多在接受信号进程的生命周期内才有意义，信号所传递的信息是接近
于随进程持续的概念（process-persistent），管道及有名管道及有名管道则是典
型的随进程持续IPC，并且，只能传送无格式的字节流无疑会给应用程序开发带来不便，另
外，它的缓冲区大小也受到限制。

目前主要有两种类型的消息队列：POSIX消息队列以及系统V消息队列，系统V消息队列目前
被大量使用。考虑到程序的可移植性，新开发的应用程序应尽量使用POSIX消息队列。主流Linux发行版本之一redhad8.0（内核2.4.18），还没有提供对POSIX进程间通信API的支持，不过应该只是时间上的事。
因此，本文将主要介绍系统V消息队列及其相应API。系统中记录消息队列的数据结构（struct ipc_ids
msg_ids）位于内核中，系统中的所有消息队列都可以在结构msg_ids中找到访问入口。

一：基本概念

struct ipc_ids msg_ids是内核中记录消息队列的全局数据结构；struct msg_queue
是每个消息队列的队列头。消息队列就是一个消息的链表。每个消息队列都有一个队列头，用结构struct
msg_queue来描述。队列头中包含了该消息队列的大量信息，包括消息队列键值、用户ID、组ID、消息队列中消息数目等等，甚至记录了最近对消息队列读写进程的ID。读者可以访问这些信息，也可以设置其中的某些信息。

结构msg_queue用来描述消息队列头，存在于系统空间：

struct msg_queue {
struct kern_ipc_perm q_perm;
time_t q_stime;
time_t q_rtime;
time_t q_ctime;
unsigned long q_cbytes;
unsigned long q_qnum;
unsigned long q_qbytes;
pid_t q_lspid;
pid_t q_lrpid;
struct list_head q_messages;
struct list_head q_receivers;
struct list_head q_senders;

}；

每个struct kern_ipc_perm能够与具体的消息队列对应起来是因为在该结构中，有一个key_t 类型成员key，而key 则唯一确定一个消息队列。kern_ipc_perm结构如下：

struct kern_ipc_perm{ //内核中记录消息队列的全局数据结构msg_ids能够访问到该结构；
key_t key; //该键值则唯一对应一个消息队列
uid_t uid;
gid_t gid;
uid_t cuid;
gid_t cgid;
mode_t mode;
unsigned long seq;

}

二：消息队列的操作

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>

如果要查看errno错误信息，还需要#include <errno.h>

1：打开或创建消息队列

消息队列的内核持续性要求每个消息队列都在系统范围内对应唯一的键值，所以，要获得一
个消息队列的描述字，只需提供该消息队列的键值即可；
注：消息队列描述字是由在系统范围内唯一的键值生成的，而键值可以看作对应系统内的一
条路径。

1）int msgget(key_t key, int msgflg)
参数key是一个键值，由ftok获得（key_t ftok (char*pathname, char proj)；它返回与路径pathname相对应的一个键值key=ftok(path_ptr, 'a');注：key也可以自己定义一个值（只是看程序见过这么做，没见到书上说过），不同消息队列的key不同，相应的msqid也不同）；msgflg参数是一些标志位。该调用返回与健值key相对应的
消息队列描述字。

在以下两种情况下，该调用将创建一个新的消息队列：