笔记六：进程间的通信（IPC通信之消息队列）
IPC通信之消息队列
“消息”是在两台计算机间传送的数据单位。消息可以非常简单，例如只包含文本字符串；也可以更复杂，可能包含嵌入对象
。消息被发送到队列中。“消息队列”是在消息的传输过程中保存消息的容器。消息队列管理器在将消息从它的源中继到它的目标时充当中间人。队列的主要目的是提供路由并保证消息的传递；如果发送消息时接收者不可用，消息队列会保留消息，直到可以成功地传递它。
链式队列
M
sqid_ds 维护消息队列的结构体，队列的第一个消息指针msg_first，最后一个消息指针msg_last
消息中有一个成员指针next
管道属于顺序队列，消息队列属于链式队列；
每一个消息中包含有哪些内容：
Data 数据
Length 数据的长度
Type 数据的类型。
例如：
1----voltage data
2----电流数据
3----有功功率
消息的接收端可以根据消息的类型来接收。
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文件I/O
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消息队列
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open
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msg_get
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read
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msgrcv
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write
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msgsnd
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close
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msgctrl
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(1) msgget（打开消息队列）
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所需头文件
| #include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
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函数原型
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int msgget(key_t key, int flag);
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函数参数
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key：和消息队列关联的key值
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flag：消息队列的访问权限
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函数返回值
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成功：消息队列ID
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出错：-1
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属于链式队列，所以无需队列的大小
(2) msgsnd（消息队列的发送）相当于队列的插入== write
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所需头文件
| #include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
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函数原型
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int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t size, int flag);
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函数参数
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msqid：消息队列的ID
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| msgp：指向消息的指针。常用消息结构msgbuf如下：
struct msgbuf
{
long mtype; //消息类型
char mtext[N] //消息正文
}；
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size：发送的消息正文的字节数
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flag：
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IPC_NOWAIT 消息没有发送完成函数也会立即返回。
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0：直到发送完成函数才返回
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函数返回值
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成功：0
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出错：-1
| ||
参数：
第一个参数：告诉内核写哪一个消息队列；
第二个参数：缓存（写什么内容）消息结构体，一定要包含消息的内型；
第三个参数：想写多少个，想写的正文的字节数；
第四个参数：阻塞方式；
#include "sys/ipc.h"
#include "sys/msg.h"
#include "sys/types.h"
#include "stdio.h"
struct mybuf
{
long mytype;
char sendbuf[128];
};
int main()
{
int key;
int msgid;
struct mybuf wrbuf,rdbuf;
key=ftok("./a.c",'a');
if(key < 0)
{
printf("creat key failure\n");
return -1;
}
msgid=msgget(key,IPC_CREAT | 0777);
if(msgid < 0)
{
printf("creat message queue failure\n");
return -2;
}
wrbuf.mytype=10;// voltage data
printf("please input data:\n");
fgets(wrbuf.sendbuf,128,stdin);
msgsnd(msgid,(void *)&wrbuf,128,0);
system("ipcs -q");
//read
msgrcv(msgid,(void *)&rdbuf,128,11,0);
printf("%s",rdbuf.sendbuf);
system("ipcs -q");
msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);
return 0;
}
(3)msgrcv（消息队列的接收）相当于队列的删除==read
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所需头文件
| #include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
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函数原型
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int msgrcv(int msgid, void* msgp, size_t size, long msgtype, int flag);
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函数参数
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msqid：消息队列的ID
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msgp：接收消息的缓冲区
| ||
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size：要接收的消息的字节数
| ||
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msgtype：
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0：接收消息队列中第一个消息。
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大于0：接收消息队列中第一个类型为msgtyp的消息.
| ||
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小于0：接收消息队列中类型值不大于msgtyp的绝对值且类型值又最小的消息。
| ||
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flag：
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0：若无消息函数会一直阻塞
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IPC_NOWAIT：若没有消息，进程会立即返回ENOMSG。
| ||
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函数返回值
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成功：接收到的消息的长度
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出错：-1
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消息队列中数据读后，数据也不存在了
(4)msgctl
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所需头文件
| #include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
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函数原型
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int msgctl ( int msgqid, int cmd, struct msqid_ds *buf );
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函数参数
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msqid：消息队列的队列ID
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cmd：
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IPC_STAT：读取消息队列的属性，并将其保存在buf指向的缓冲区中。
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IPC_SET：设置消息队列的属性。这个值取自buf参数。
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IPC_RMID：从系统中删除消息队列。
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buf：消息队列缓冲区
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函数返回值
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成功：0
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出错：-1
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例子：
server.c 端
#include "sys/ipc.h"
#include "sys/msg.h"
#include "sys/types.h"
#include "stdio.h"
#include "string.h"
struct mybuf
{
long mytype;
char sendbuf[128];
};
int main()
{
int key;
int msgid;
int pid;
struct mybuf wrbuf,rdbuf;
key=ftok("./a.c",'a');
if(key < 0)
{
printf("creat key failure\n");
return -1;
}
msgid=msgget(key,IPC_CREAT | 0777);
if(msgid < 0)
{
printf("creat message queue failure\n");
return -2;
}
pid=fork();
if(pid < 0)
return -3;
if(pid > 0)//write type=10
{
wrbuf.mytype=10;// voltage data
while(1)
{
memset(wrbuf.sendbuf,0,128);
printf("please input data:\n");
fgets(wrbuf.sendbuf,128,stdin);
msgsnd(msgid,(void *)&wrbuf,128,0);
}
}
//read
if(pid == 0) //read type=11
{
while(1)
{
memset(rdbuf.sendbuf,0,128);
msgrcv(msgid,(void *)&rdbuf,128,11,0);
printf("%s",rdbuf.sendbuf);
}
}
msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);
return 0;
}client.c 端
#include "sys/ipc.h"
#include "sys/msg.h"
#include "sys/types.h"
#include "stdio.h"
#include "string.h"
struct mybuf
{
long mytype;
char sendbuf[128];
};
int main()
{
int key;
int msgid;
int pid;
struct mybuf wrbuf,rdbuf;
key=ftok("./a.c",'a');
if(key < 0)
{
printf("creat key failure\n");
return -1;
}
msgid=msgget(key,IPC_CREAT | 0777);
if(msgid < 0)
{
printf("creat message queue failure\n");
return -2;
}
pid=fork();
if(pid < 0)
return -3;
if(pid > 0)//write type=10
{
wrbuf.mytype=11;// voltage data
while(1)
{
memset(wrbuf.sendbuf,0,128);
printf("please input data:\n");
fgets(wrbuf.sendbuf,128,stdin);
msgsnd(msgid,(void *)&wrbuf,128,0);
}
}
//read
if(pid == 0) //read type=11
{
while(1)
{
memset(rdbuf.sendbuf,0,128);
msgrcv(msgid,(void *)&rdbuf,128,10,0);
printf("%s",rdbuf.sendbuf);
}
}
msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);
return 0;
}
