Linux IPC System V 消息队列

模型

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

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_id if(-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:The mtext 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_t msg_stime; /*Time of last msgsnd(2) */ time_t msg_rtime; /* Time of last msgrcv(2) */ time_t msg_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_t msg_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 short mode; /* 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//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_qbytes during 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 int msgseg; /*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#include#include#include#includetypedef 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..\n"); 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\n",key); //msgget() msqid=msgget(key,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0664); if(-1==msqid) perror("msgget"),exit(-1); printf("msqid%d\n",msqid); //msgsnd() Msg msg1={1,"hello"};//消息的类型是1,内容是hello Msg 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 msq printf("Press CTRL+C to delete msq\n"); if(SIG_ERR==signal(SIGINT,fa)) perror("signal"),exit(-1); while(1); return 0;}