Linux---消息队列

消息队列：

！一种基于systemV，从一个进程向另一个进程发送有类型数据块，支持双向通信的方法；
！消息队列的生命周期随内核；
！消息队列的实质是存放消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识;
！对消息队列有写权限的进程按照一定的规则向消息队列中发送数据，对消息队列有读权限的进程按照一定规则从消息队列中读取数据；
！读取数据时不需要按照消息队列中消息的顺序进行读取，由于每个消息都有特定的类型，在读取的时候按照自定义的特定类型进行读取。

通过消息队列进行通信示意图：

消息队列的创建：
int msgget(key_t key,int msgflg)
参数：key：消息队列的表示符；
msgflg：权限标志。

key值可以用ftok()函数进行实现
系统通过文件信息和proj——id自动合成key值。
key_t ftok(const char*pathname,int proj_id)
参数：pathname为指定的文件名，但必须是存在可以访问的；
proj_id为子序列号，是一个8bit的整数。
返回值：成功返回key，失败返回-1

创建完消息队列之后可以用命令ipcs -q 进行查看消息队列的信息：

消息队列的控制：
int msgctl(int msgid,int cmd,struct msqid_ds* buf)
参数：msgid：消息队列的标识；
cmd：对消息队列将要进行的控制行为，分为三个可能取值

IPC_STAT ：把msqid_ds结构中的数据设置为消息队列的当前关联值，
IPC_SET：在进程有足够权限的前提下，把消息队列的当前关联值设置为msqid_ds数据结构中给出的值，
IPC_RMID：删除消息队列。

删除消息队列还可以用命令：ipcrm -q msgid

buf：指向msgid_ds结构的指针，指针指向消息队列模式和访问权限的结构。
返回值：成功返回0，失败返回-1.

向消息队列中发送数据：
int msgsnd(int msgid,const void* msgp,size_t msgsz,int msgflg)
参数：msgid:消息队列标识；
msgp:指向要发送消息的指针；
msgsz:发送消息的大小；
msgflg:控制着当消息队列满，或达系统上限时所做的操作。

消息结构体：
strcut msgbuf{
long mtype;//发送数据的类型
char mtext[1];//发送的数据
}
注：消息的类型须是long int，消息的大小须小于系统上限值。

返回值：成功返回0，失败返回-1.

从消息队列接收数据：
size_t msgrcv(int msgid,void* msgp,size_t msgsz,long msgtype,int msgflg)
参数：msgid:消息队列标识；
msgp:指向准备接收的消息的指针；
msgsz:指向msgp消息数据的长度，不包括数据类型；
msgtype:接收数据的类型，实现接收优先级；
msgflg:控制着当消息队列中没有特定类型的消息时做出的动作。
返回值：成功返回实际放在缓冲区中的字符个数，失败返回-1.

消息队列测试：

//Makefile
.PHONY:all
all:server client

server:server.c comm.c
client:client.c comm.c

.PHONY:clean
clean:
        rm -f server client

//comm.h
#ifndef _COMM_H_
#define _COMM_H_

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/msg.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define PATHNAME "."
#define PROJ_ID 0x666

#define SERVER 1
#define CLIENT 2

struct msgbuf
{
        long mtype;
        char mtext[1024];
};

int creatMsg();
int getMsg();
int sendMsg(int msgid,int type,const char* msg);
int recvMsg(int msgid,int size,char* out);
int destoryMsg(int msgid);

#endif

//comm.c
#include"comm.h"

static int Msg(int flags)
{
        key_t key=ftok(PATHNAME,PROJ_ID);
        if(key<0){
                perror("ftok");
                exit(1);
        }

        int msgid=msgget(key,flags);
        if(msgid<0){
                perror("msgget");
                exit(1);
        }
        return msgid;

}

int creatMsg()
{
        return Msg(IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);
}
int getMsg()
{
        return Msg(IPC_CREAT);
}

 int sendMsg(int msgid,int type,const char* msg)
{
        struct msgbuf _mb;
        _mb.mtype=type;
        strcpy(_mb.mtext,msg);
        if(msgsnd(msgid,&_mb,sizeof(_mb.mtext),0)<0){
                perror("msgsnd");
                exit(1);
        }
         return 0;
}

int recvMsg(int msgid,int type,char* out)
{
        struct msgbuf _mb;
        if(msgrcv(msgid,&_mb,sizeof(_mb.mtext),type,0)<0){
                perror("msgrcv");
                exit(1);
     }
        strcpy(out,_mb.mtext);
        return 0;
}

int destoryMsg(int msgid)
{
        if(msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL)<0){
                perror("msgctl");
                exit(1);
        }
        return 0;
}             

//server.c
#include"comm.h"

int main()
{
        int msgid=creatMsg();
        char buf[1024];
        while(1){
                recvMsg(msgid,CLIENT,buf);
                printf("client:%s\n",buf);

                printf("Please  enter:\n");
                fflush(stdout);
                size_t size=read(0,buf,sizeof(buf)-1);
                if(size>0){
                        buf[size-1]=0;
                        sendMsg(msgid,SERVER,buf);
                }
                sleep(1);
        }
        destoryMsg(msgid);
}

//client.c
#include"comm.h"

int main()
{
        int msgid=getMsg();
        char msg[1024];
        while(1){
                printf("Please enter:\n");
                fflush(stdout);
                size_t size=read(0,msg,sizeof(msg)-1);
                if(size>0){
                        msg[size-1]=0;
                        sendMsg(msgid,CLIENT,msg);
                }
        recvMsg(msgid,SERVER,msg);
        printf("server:%s\n",msg);
        }
        return 0;
}