Linux System V IPC 消息队列

Linux System V IPC 消息队列

模型:

获取key值 :ftok（）
创建/获取消息队列 :msgget（）
发消息到消息队列/从消息队列收信息 :msgsnd（）/msgrcv（）
删除消息队列 :msgctl（）

使用的头文件

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

ftok（）

//获取key值, key值是System V IPC的标识符，成功返回key，失败返回-1设errno//同pathname+同 proj_id==>同key_t;key_t ftok（const char *pathname, int proj_id）;

pathname :文件名
proj_id: 1~255的一个数，表示project_id

key_t key=ftok（".",100）;//“.”就是一个存在且可访问的路径, 100是假设的proj_idif（-1==key）perror（"ftok"）,exit（-1）;

msgget（）

//创建/获取消息队列，成功返回shmid，失败返回-1int msgget（key_t key, int msgflg）;//ATTENTION:用int msqid=msgget（）比较好看

msgflg:具体的操作标志

IPC_CREAT 若不存在则创建, 需要在msgflg中＂|权限信息＂; 若存在则打开
IPC_EXCL若存在则创建失败
0 获取已经存在的消息队列

消息队列的容量由msg_qbytes控制，在消息队列被创建的过程中，这个大小被初始化为MSGMNB，这个限制可以通过msgctl（）修改int msqid=msgget（key,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0664）;if（-1==msqid）perror（"msgget"）,exit（-1）;

msgsnd（）

//向指定的消息队列发送指定的消息，如果消息队列已经满了，默认的行为是堵塞，直到队列有空间容纳新的消息，成功返回0,失败返回-1设errnoint msgsnd（int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg）;

msqid msgget（）返回的消息队列的ID
msgp消息的的首地址, 消息的参考数据类型如下

struct msgbuf {long mtype; /* message type, must be > 0 */ //消息的类型char mtext[1];/* message data *///消息的内容};ATTENTION:Themtext field is an array （or other structure） whose size is specified by msgsz, a nonnegative integer value.

msgsz消息的大小, 该参数用于指定消息内容的大小, 不包括消息的类型。只能sizeof（Msgbuf.mtext）,不能sizeof（Msgbuf）
msgflg发送的标志, 默认给0即可

Msg msg1={1,"hello"};//消息的类型是1,内容是helloint res=msgsnd（msqid,&msg2,sizeof（msg2.buf）,0）;if（-1==res）perror（"msgsnd"）,exit（-1）;

msgrcv（）

//向指定的消息队列取出指定的消息，成功返回实际接受到的byte数，失败返回-1设errnossize_t msgrcv（int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg）;

msqid: 消息队列的ID（returned by msgget）
msgp: 存放接收到消息的缓冲区首地址
msgsz: 消息的最大大小, 不包括消息的类型==>只能sizeof（Msgbuf.mtext）,不能sizeof（Msgbuf）

如果消息的长度>msgsz且msgflg里有MSG_NOERROR，则消息会被截断，被截断的部分会丢失
如果消息的长度>msgsz且msgflg里没有MSG_NOERROR，那么会出错，报E2BIG。

msgtyp: 消息的类型

0:读取消息队列中的第一个消息
>0:读取消息队列中第一个type为msgtype的消息, 除非msg_flg里有MSG_EXCEPT，此时队列中的第一个不是msgtyp的消息会被读取
<0读取消息队列中type<=|msgtype|的消息, 这里再优先读取最小的

msgflg: 发送的标志, 默认给0即可Msg msg1;int res=msgrcv（msqid,&msg1,sizeof（msg1.buf）,1,0）;if（-1==res）perror（"msgrcv"）,exit（-1）;

msgctl（）

// 消息操作，成功返回0,失败返回-1设errnoint msgctl（int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf）;msqid :消息队列的ID,由msgget（）
buf 结构体指针

struct msqid_ds {struct ipc_perm msg_perm; /* Ownership and permissions */time_tmsg_stime;/*Time of last msgsnd（2） */time_tmsg_rtime;/* Time of last msgrcv（2） */time_tmsg_ctime;/* Time of last change */unsigned long __msg_cbytes; /* Current number of bytes in queue （nonstandard） */msgqnum_t msg_qnum; /* Current number of messages in queue */msglen_tmsg_qbytes; /* Maximum number of bytes allowed in queue */pid_t msg_lspid;/* PID of last msgsnd（2） */pid_t msg_lrpid;/* PID of last msgrcv（2） */};struct ipc_perm {key_t __key;/* Key supplied to msgget（2） */uid_t uid;/* Effective UID of owner */gid_t gid;/* Effective GID of owner */uid_t cuid; /* Effective UID of creator */gid_t cgid; /* Effective GID of creator */unsigned shortmode; /* Permissions */unsigned short__seq;/* Sequence number */};

cmd

IPC_STAT从内核相关结构体中拷贝消息队列相关的信息到buf指向的结构体中
IPC_SET把buf指向的结构体的内容写入到内核相关的结构体中，同时更显msg_ctimer成员，同时以下成员也会被更新：msg_qbytes, msg_perm.uid, msg_perm.gid, msg_perm.mode。调用队列的进程的effective UID必须匹配队列所有者或创建者的msg_perm.uid或msg_perm.cuid或者该进程拥有特权级别，
IPC_RMID立即销毁消息队列，唤醒所有正在等待读取或写入该消息队列进程，调用的进程的UID必须匹配队列所有者或创建者或者该进程拥有足够的特权级别
IPC_INFO （Linux-specific）返回整个系统对与消息队列的限制信息到buf指向的结构体中//_GNU_SOURCE//<sys/msg.h>struct msginfo {int msgpool;/*Size in kibibytes of buffer pool used to hold message data; unused within kernel*/int msgmap; /*Maximum number of entries in message map; unused within kernel*/int msgmax; /*Maximum number of bytes that can be written in a single message*/int msgmnb; /*Maximum number of bytes that can be written to queue; used to initialize msg_qbytesduring queue creation*/int msgmni; /*Maximum number of message queues*/int msgssz; /*Message segment size; unused within kernel*/int msgtql; /*Maximum number of messages on all queues in system; unused within kernel*/unsigned short intmsgseg; /*Maximum number of segments; unused within kernel*/};int res=msgctl（msqid,IPC_RMID,NULL）;if（-1==res）perror（"msgctl"）,exit（-1）;

例子

//Sys V IPC msg#include<sys/types.h>#include<sys/ipc.h>#include<signal.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>typedef struct{long mtype; //消息的类型char buf[20]; //消息的内容}Msg;int msqid;//使用全局变量,这样就可以在fa中使用msqid了void fa（int signo）{printf（"deleting..
"）;sleep（3）;int res=msgctl（msqid,IPC_RMID,NULL）;if（-1==res）perror（"msgctl"）,exit（-1）;exit（0）;}int main（）{//ftok（）key_t key=ftok（".",150）;if（-1==key）perror（"ftok"）,exit（-1）;printf（"key%#x
",key）;//msgget（）msqid=msgget（key,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0664）;if（-1==msqid）perror（"msgget"）,exit（-1）;printf（"msqid%d
",msqid）;//msgsnd（）Msg msg1={1,"hello"};//消息的类型是1,内容是helloMsg msg2={2,"world"};int res=msgsnd（msqid,&msg2,sizeof（msg2.buf）,0）;if（-1==res）perror（"msgsnd"）,exit（-1）;res=msgsnd（msqid,&msg1,sizeof（msg1.buf）,0）;if（-1==res）perror（"msgsnd"）,exit（-1）;//msgctl（）//Ctrl+C delete msqprintf（"Press CTRL+C to delete msq
"）;if（SIG_ERR==signal（SIGINT,fa））perror（"signal"）,exit（-1）;while（1）;return 0;}

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