【linux高级程序设计】（第十一章）System V进程间通信 2

消息队列

消息队列是消息的链式队列，模型如下：

包括两种数据结构：

msqid_ds消息队列数据结构

msg消息队列数据结构

struct msg_msg{
    struct list_head m_list;
    long m_type;  //消息类型
    int m_ts;     //消息大小
    struct msg_msgseg* next;  //下一个消息位置
    void *security;           //真正消息位置
};

 

在/usr/include/linux/msg.h文件中定义了队列大小的限制。不同的Linux版本值不同

#define MSGMNI 16  //最大消息队列个数
#define MSGMAX 8192  //消息队列中每个消息最大为8192字节
#define MSGMNB 16384 //每个消息队列最大为16384字节

 

int msgget (key_t __key, int __msgflg)：创建消息队列

　　第一个参数：由ftok创建的key值

　　第二个参数：低位确定消息队列的访问权限，最终值为perm&~umask. ??不懂

                      高位包含 #define IPC_CREAT  00001000    //如果key不存在，则创建，存在返回ID

                                  #define IPC_EXCL  00002000     //如果key存在，返回失败

                                  #define IPC_NOWAIT  00004000  //如果需要等待，直接返回错误

int msgctl (int __msqid, int __cmd, struct msqid_ds *__buf) ：控制消息队列属性

　　第一个参数：消息队列标识符，即msgget的返回值

　　第二个参数：执行的控制命令，包括

• 　　　　IPC_STAT 2:读取消息队列属性。取得队列的msqid_ds结构，放入第三个参数
• 　　　　IPC_SET 1:设置消息队列属性。只有有效用户ID等于msg_perm.cuid或msg_perm.uid的进程或者超级用户特权进程可以设置。只有超级用户可以增加msg_qbytes。
• 　　　　IPC_RMID: 删除消息队列。立即生效。仍使用这一消息队列的其他进程在下一次试图对此队列操作时，会出错返回EIDRM。同样只有两种用户可以使用该命令。
• 　　　　IPC_INFO: 读取消息队列基本情况

　　第三个参数：存储读取或需要修改的消息队列的属性 

int msgsnd (int __msqid, __const void * __msgp, size_t __msgsz, int __msgflg) ：发送信息到消息队列，成功返回0，否则-1.同时msg_qnum递增1，msg_lspid设置为调用进程的进程ID，msg_stime设置为当前时间。

　　第一个参数：指定的消息队列标识符

　　第二个参数：指向用户定义缓冲区

struct msgbuf{
      long mtype;       //消息类型
      char mtext[1];   //消息内容，在使用时自己重新定义此结构
};

　　第三个参数：接收信息的大小

　　第四个参数：指定达到系统限制时采取的操作。设置为IPC_NOWAIT,在需要等待时立即返回错误EAGAIN；设置为0，阻塞调用进程

int msgrcv (int __msqid, void *__msgp, size_t __msgsz, long int __msgtyp, int __msgflg) ：从队列中取消息

具体说明太长了，上图：

 

例子，发送接收消息，读取限制信息

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<string.h>
#include<sys/msg.h>
#define BUFSIZE 128
struct msg_buf            //自定义消息结构体
{
    long type;
    char msg[BUFSIZE];
};
int main(int argc, char *argv[])
{
    key_t key;
    int msgid;
    struct msg_buf msg_snd, msg_rcv;
    struct msginfo buf;
    char *ptr = "helloworld";
    memset(&msg_snd, '\0', sizeof(struct msg_buf));
    memset(&msg_rcv, '\0', sizeof(struct msg_buf));
    msg_rcv.type = 1;
    msg_snd.type = 1;
    memcpy(msg_snd.msg, ptr, strlen(ptr));
    if((key = ftok(".",'A')) == -1)
    {
        perror("ftok");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if((msgid=msgget(key,0600|IPC_CREAT)) == -1)
    {
        perror("msgget");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    printf("msgsnd_return = %d\n", msgsnd(msgid,(void *)&msg_snd, strlen(msg_snd.msg), 0));
    msgctl(msgid, MSG_INFO, &buf);
    printf("buf.msgmax=%d\n", buf.msgmax);
    printf("buf.msgmnb=%d\n", buf.msgmnb);
    printf("buf.msgpool=%d\n", buf.msgpool);
    printf("buf.semmap=%d\n", buf.msgmap);
    printf("buf.msgmni=%d\n", buf.msgmni);
    printf("buf.msgssz=%d\n", buf.msgssz);
    printf("buf.msgtql=%d\n", buf.msgtql);
    printf("buf.msgseg=%d\n", buf.msgseg);
    
    printf("msgrcv_return = %d\n", msgrcv(msgid, (void *)&msg_rcv, BUFSIZE,msg_rcv.type,0));
    printf("rev msg:%s\n", msg_rcv.msg);
    printf("msgctl_return=%d\n",msgctl(msgid,IPC_RMID,0));
}

 

下面是照书上抄的消息队列实现实时通信的例子

在我的电脑上无法接收消息？？？？

send端

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<string.h>
#include<sys/msg.h>
struct msgbuf{
    int type;
    char ptr[1024];
};
int main(int argc, char *argv[])
{
    key_t key;
    key = ftok(argv[1], 100);
    int msgid;
    msgid = msgget(key, IPC_CREAT|0600);
    if(msgid == -1)
    {
        perror("msgget");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    printf("key = %d, msgid = %d\n", key, msgid);
    pid_t pid;
    pid = fork();
    if(pid == 0)
    {
        struct msgbuf data;  //书上是在while循环里每次malloc,后面free 但是我那样写发现每次msgsnd都失败，说identitier removed
        while(1)
        {
            printf("pls input msg to send:");
            char buf[128];
            fgets(buf, 128, stdin);    
            data.type = 1;
            memcpy(data.ptr, buf, strlen(buf) + 1);
            if(msgsnd(msgid, (void *)&data, strlen(buf) + 1, 0) == -1)
            {
                perror("msgsnd");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
            sleep(1);
        }
    }
    else
    {
        struct msgbuf mybuf;
        while(1)
        {
            memset(&mybuf, '\0', sizeof(mybuf));
            if(msgrcv(msgid, &mybuf, 1024, 2, 0) == -1)
            {
                perror("msgrcv");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
            printf("recv msg:%s\n", mybuf.ptr);
        }
    }
}

receive端代码类似，就是发送和接收的信号类型不一样。