Linux进程通信之消息队列

Linux进程通信之消息队列

        消息队列就是一个消息的链表，我们可以把消息看作一个记录，具有特定的格式。消息队列也是进程中通信常见的方式之一，进程可以向消息队列中按照一定的规则添加新消息；另一些进程则可以从消息队列中读走消息。下面我们就来看看常见的消息队列函数：

（1）   创建或打开一个消息队列

int msgget(key_t key , intflag);

消息队列的通信编程与我前面学的信号量、共享内存差不多，都属于IPC结构，我们创建一个消息队列其实也就是创建一个消息队列的标识符。msgget的两个参数应该是非常清楚的，因为在我们的共享内存和信号量都会用到这两个参数，第一个就是我们的键值，用于产生我们的标识符，第二个参数是一个标志，指定消息队列的属性和权限。

该函数成功执行后就返回消息队列ID，以后我们就可以根据这个ID来访问这个消息队列。

（2）   将数据放到消息队列中

int msgsnd(int mspid , const void *ptr, size_t  nbytes , int flag);

这个函数的参数有点多，我们来一一介绍一下

mspid：这个参数就是我们前面用msgget函数返回的消息队列的ID。

prt： prt参数指向一个准备发送消息的结构，这个结构如下：

struct mymesg
{
   long mtype;
char mtext[512];
}

该结构必须包含一个长整型成员变量，用来标志这个消息的类型。第二个成员就用来指定存放我们消息。

nbytes： 消息长度（不包括长整型成员变量的长度）。

flag：一般指定为IPC_NOWAIT，表示非阻塞状态。

该函数成功执行时返回０，否则返回－１。

(3)从消息队列中获取消息

     ssize_t msgrcv(int msqid  ,  void *ptr  , size_t  nbytes , long  type , int flag);

该函数的参数更多，不过大部分与msgget函数的参数类似。

msqid ：消息队里的ID。

prt：与msgget一样。

nbytes：获取消息的长度。

type: 获取消息的类型，上面我们说过prt指向的结构体，有一个参数是指定消息的类型，我们在获取消息时，就要指定这个类型。如果type为0，就获取队列中的第一个消息。如果它的值大于0，将获取指定类型的消息，如果小于0，就获取类型等于或者小于type的绝对值的第一个消息。

flag：一般指定为IPC_NOWAIT。

该函数执行成功后返回消息的数据部分的长度，以字节为单位，否则返回-1。

需要说明的是，从msqid代表的消息队列中读取一个type类型的消息，并把消息存储在msgbuf结构中，在成功地读取了一条消息以后，队列中的这条消息将被删除。

(4)控制消息队列

       int msgctl(int msgid , int command , struct msgid_ds *buf);

该函数用来控制消息队列，它与共享内存的shmctl函数类似，其参数意义为：

msgid: 为获取消息队列的标识符。

command:该参数说明对由msgid指定的队列要执行的命令：

   IPC_STAT:取此队列的msqid_ds结构，并将它存放在buf指向的结构中。

   IPC_SET:按由buf指向结构中的值，设置该队列的msqid_ds结构，不过该命令需要有足够的权限才能执行。

   IPC_RMID:删除消息队列。

buf:是指向msgid_ds结构的指针，我们知道，在创建一个消息队列的时候，内核为每一消息队列都会指定一个关联结构，该结构包含了该消息队列的相关信息，msgid_ds就是这样的一个结构。

该函数成功时返回0，否则返回-1.

说太多理论的东西可能不太好理解，下面我们就来写一个实例程序，利用消息队列方式实现两个不相关进程间的通信：

 发送进程程序：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
 
#define MAX 256
struct msgbuf
    {
       long int mtype;
       char mtext[MAX]; 
    };
void main()
{
   int mspid;
   key_t key;  
   int ret;
   struct msgbuf mymsg;
  
    //创建一个消息队列,首先获取键值
   key = ftok("/home" , 1);
   mspid = msgget(key ,IPC_CREAT|0666);
   if(mspid==-1)
          {
               printf("creat the queuefailure\n");
               return;     
          }
   
    //向消息队列中填入数据,需要定义一个结构体
   mymsg.mtype = 1;
   strncpy(mymsg.mtext , "it is a memsg_queue test!" , 30);
        ret = msgsnd(mspid , &mymsg , 256 ,IPC_NOWAIT);
       
        if(ret == -1)
           {
               printf("send memsage failure\n");
               return;  
           } 
}

接收进程程序：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
 
struct msgbuf
    {
       long mtype;
       char mtext[256];     
    };
void main()
{
       int msqid;
   key_t key;  
   int size;
   struct msgbuf mymsg;
  
    //获取一个消息队列,首先获取键值
   key = ftok("/home" , 1);
   msqid = msgget(key ,IPC_CREAT|0666);
   if(msqid==-1)
          {
               printf("creat the queuefailure\n");
               return;     
          }
           
            //读取一个消息队列中的内容
   msgrcv(msqid , &mymsg ,sizeof(mymsg.mtext),1 , IPC_NOWAIT);
   printf("the msg is : %s\n",mymsg.mtext);
   
    //删除消息队列
   if( msgctl(msqid , IPC_RMID , 0) == -1)
           {
               printf("delete the queuefailure\n");
               return;     
           }  
}

        发送进程程序创建一个消息队列，并向其中写入“it is a memsg_queue test！“这条消息语句，接收进程就获取这个消息队列，然后取出其中的消息，并打印出来，程序中关键的地方都有解释，需要注意的就是消息队列结构体的长整型，发送进程和接收进程此值一定要对应，否则读不出要的消息。打开linux命令行，在命令行中编译运行这两个程序，先运行发送进程，然后运行接收进程，可以发现我们的接收进程正确的获取了我们消息队列中的消息。有个细节大家注意没，我们运行发送进程后，在运行接收进程可以接收到消息，然后再运行我们的接收进程却收不到消息，这是为什么？我们前面在学习共享内存的时候，写入进程写入数据后，我们读取进程可以多次读取到数据，可是在消息队列中却只能读一次，原因是前面我们提到了在成功地读取了消息队列中的一条消息以后，队列中的这条消息将被删除。因此要想多次读取同样的消息，就得让发送进程多次发送。

以上便是linux进程通信之消息队列的简单介绍，希望得到指正。