Linux下消息队列学习笔记

时间：2014-12-20 编辑：简简单单来源：一聚教程网

消息队列是进程间通讯的一种方法，一开始我以为消息队列是类似一个管道，一头连接一个进程、一头连接另一个进程，只能由这两个进程来进行互相的读写。其实这是错的，消息队列是系统层面的，它不属于某两个进程，它是由系统维护的一个链表结构。对消息队列的读写就是一个对链表的操作，默认是在链表的一端写数据，另一端读数据（先进先出），进程也可以取指定某种消息类型的消息。

在一个进程里创建了消息队列，且是可读可写的，那么系统中的所有进程都可以对它进行读写操作。

1、打开或创建一个消息队列

原型：int msgget(key_t key, int msgflg);
参数：
1）key ：消息队列的key值。
2）msgflg：
IPC_CREAT：如果key对应的消息队列对象不存在，则创建；否则则进行打开操作，返回0。
IPC_EXCL：如果key对应的消息队列对象不存在，则返回-1；否则则进行打开操作，返回0。
权限控制：0666表示可读可写，和上面的IPC_CREAT做逻辑或操作。
返回值：
成功返回，创建的或打开的消息队列的id。
失败返回-1。

例子程序：test1.c

代码如下

复制代码

#include
#include
#include
#include

int main(void)
{
int msgid;
printf("this is test1!＼n");

msgid = msgget(1001, 0666|IPC_CREAT);
printf("msgid = %d＼n", msgid);

return 0;
}

执行结果：

[root@server ~]# gcc -o test1 test1.c
[root@server ~]# ./test1
this is test1!
msgid = 32768
[root@server ~]# ipcs

------ Shared Memory Segments --------
key shmid owner perms bytes nattch status

------ Semaphore Arrays --------
key semid owner perms nsems
0x00000000 0 root 600 1

------ Message Queues --------
key msqid owner perms used-bytes messages
0x000003e9 32768 root 666 0 0

从ipcs命令的结果可以知道，消息队列在创建它的进程退出后，还存在于系统中，说明消息队列是系统一层的，并不是属于某个进程的。

2、设置消息队列属性（包括删除）

原型：int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
参数：
1）msqid：消息队列的id。
2）cmd：执行的控制命令。
IPC_STAT：读取消息队列属性。取得此队列的msqid_ds 结构，并将其存放在buf指向的结构中。
IPC_SET ：设置消息队列属性。
IPC_RMID：删除消息队列。
IPC_INFO：读取消息队列基本情况。此命令等同于 ipcs 命令。

例子程序：test2.c

代码如下

复制代码

#include
#include
#include
#include

int main(void)
{
int i;
printf("this is test2!＼n");
i = msgctl(32768, IPC_RMID, NULL);//这里已经知道消息id等于32768
if (0 == i)
{
printf("msq deleted!＼n");
}
return 0;
}

执行结果：

[root@server ~]# gcc -o test2 test2.c
[root@server ~]# ./test2
this is test2!
msq deleted!
[root@server ~]# ipcs

------ Shared Memory Segments --------
key shmid owner perms bytes nattch status

------ Semaphore Arrays --------
key semid owner perms nsems
0x00000000 0 root 600 1

------ Message Queues --------

key msqid owner perms used-bytes messages
原有的消息队列被删除了。

3、向消息队列写/读消息

原型：int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
原型：ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);

参数：
1）msqid：消息队列的id。
2）msgp：指向消息缓冲区的指针，该指针指向如下的一个用户可定义的通用结构。

struct mymsg {
long mtype;
char mbuf[1024];
};
3）msgsz：消息的大小。
4）msgflg：可以为IPC_NOWAIT或0，表示操作是阻塞式的还是非阻塞式的。
设置为IPC_NOWAIT，在msgsnd()中，如果消息队列已经满了，则不会阻塞，立即返回-1（EAGAIN）。
在msgrcv()中，如果消息队列为空，则不做等待，立即返回-1（ENOMSG）。
设置为0，在msgsnd()中，进程阻塞直到（a）有空间可以容纳要发送的消息；或（b）从系统中删除了此队列（返回EIDRM）；或（c）捕捉到一个信号，并从信号处理程序返回（返回EINTR）。
在msgrcv()中，进程阻塞直到（a）有了指定类型的消息；或（b）从系统中删除了此队列（返回EIDRM）；或（c）捕捉到一个信号并从信号处理程序返回（返回EINTR）。
5）msgtype：用于msgrcv()函数，指定消息的类型。相当于区分消息类别的标志位。
msgtype = 0，返回消息队列中的第一个消息。

返回值：
msgsnd()，成功返回0，出错返回-1。
msgrcv()，成功返回消息数据部分的长度，出错返回-1。

例子程序：test3.c

代码如下

复制代码

#include
#include
#include
#include
#include

typedef struct
{
long mtype;
char mbuf[1024];
}mymsg;

int main(void)
{
int i;
int msgid1, msgid2;
mymsg message1, message2, message3;

printf("this is test3!＼n");

msgid1 = msgget(1002, 0666|IPC_CREAT);//key 1002
if (msgid1 < 0)
{
  printf("create key=1002 error, errno=%d＼n", errno);
  exit(-1);
}
msgid2 = msgget(1003, 0666|IPC_CREAT);//key 1003
if (msgid2 < 0)
{
  printf("create key=1003 error, errno=%d＼n", errno);
  exit(-1);
}

//初始化
message1.mtype = 1;//设定一个消息类型
memcpy(message1.mbuf, "first message", 13);
message3.mtype = 1;
memcpy(message3.mbuf, "hello test4.", 12);

//test3进程在msgid1上发消息
i = msgsnd(msgid1, (void *)&message1, strlen(message1.mbuf)+1, 0);
if (i < 0)
{
  printf("send message1 error, errno=%d＼n", errno);
  exit(-1);
}

//test3进程从msgid1取消息，存到message2中
i = msgrcv(msgid1, (void *)&message2, 1024, 0, 0);
if (i < 0)
{
  printf("rev error, errno=%d＼n", errno);
  exit(-1);
}
else
{
  //显示取出的消息
  printf("%s＼n", message2.mbuf);
}

//test3进程在msgid2上发消息
i = msgsnd(msgid2, (void *)&message3, strlen(message3.mbuf)+1, 0);
if (i < 0)
{
printf("send message3 error, errno=%d＼n", errno);
exit(-1);
}

return 0;
}

例子程序：test4.c

代码如下

复制代码

#include
#include
#include
#include
#include

typedef struct
{
long mtype;
char mbuf[1024];
}mymsg;

int main(void)
{
int i, j;
mymsg message;

printf("this is test4!＼n");

i = msgget(1003, 0666|IPC_CREAT);
if (i < 0)
{
  printf("create key=1003 error, errno=%d＼n", errno);
  exit(-1);
}

//test4进程在key=1003的消息队列上取消息
j = msgrcv(i, (void *)&message, 1024, 0, 0);
if (j < 0)
{
  printf("rev error, errno=%d＼n", errno);
  exit(-1);
}
else
{
  //显示取出的消息
  printf("%s＼n", message.mbuf);
}

return 0;
}

开两个终端，一个执行test3，另一个执行test4。
test3执行结果：

代码如下	复制代码
[root@server ~]# ./test3 this is test3! first message

ipcs命令能看到key=1003的消息队列中有一条消息，使用了13字节长度。

代码如下

复制代码

key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages
0x000003ea 98305      root       666        0            0
0x000003eb 131074     root       666        13           1
test4执行结果：

[root@server ~]# ./test4
this is test4!
hello test4.

以上。

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