Linux下消息隊列學習筆記

2024-08-27 23:59:10

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供稿：網友

消息隊列是進程間通訊的一種方法,一開始我以為消息隊列是類似一個管道,一頭連接一個進程、一頭連接另一個進程,只能由這兩個進程來進行互相的讀寫,其實這是錯的,消息隊列是系統層面的,它不屬于某兩個進程,它是由系統維護的一個鏈表結構,對消息隊列的讀寫就是一個對鏈表的操作,默認是在鏈表的一端寫數據,另一端讀數據(先進先出),進程也可以取指定某種消息類型的消息.

在一個進程里創建了消息隊列,且是可讀可寫的,那么系統中的所有進程都可以對它進行讀寫操作.

1、打開或創建一個消息隊列

原型:int msgget(key_t key, int msgflg);

參數:

1）key:消息隊列的key值。

2）msgflg:

IPC_CREAT:如果key對應的消息隊列對象不存在,則創建,否則則進行打開操作,返回0.

IPC_EXCL:如果key對應的消息隊列對象不存在,則返回-1；否則則進行打開操作，返回0。

權限控制:0666表示可讀可寫,和上面的IPC_CREAT做邏輯或操作.

返回值:成功返回,創建的或打開的消息隊列的id,失敗返回-1.

例子程序:test1.c,代碼如下:

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/msg.h>

#include <stdio.h>

int main(void)

{

int msgid;

printf("this is test1!＼n");

msgid = msgget(1001, 0666|IPC_CREAT);

printf("msgid = %d＼n", msgid);

return 0;

}

執行結果:

[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 --------  //Vevb.com

key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages

0x000003e9 32768      root       666        0            0

從ipcs命令的結果可以知道,消息隊列在創建它的進程退出后,還存在于系統中,說明消息隊列是系統一層的,并不是屬于某個進程的.

2、設置消息隊列屬性(包括刪除)

原型:int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);

參數:

1）msqid:消息隊列的id.

2）cmd:執行的控制命令.

IPC_STAT:讀取消息隊列屬性,取得此隊列的msqid_ds 結構,并將其存放在buf指向的結構中.

IPC_SET:設置消息隊列屬性.

IPC_RMID:刪除消息隊列.

IPC_INFO:讀取消息隊列基本情況,此命令等同于 ipcs 命令.

例子程序:test2.c,代碼如下:

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/msg.h>

#include <stdio.h>

int main(void)

{

int i;

printf("this is test2!＼n");

i = msgctl(32768, IPC_RMID, NULL);//這里已經知道消息id等于32768

if (0 == i)

{

  printf("msq deleted!＼n");

}

return 0;

}

//執行結果：

[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

原有的消息隊列被刪除了.

3、向消息隊列寫/讀消息

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);

參數:

1）msqid：消息隊列的id.

2）msgp：指向消息緩沖區的指針,該指針指向如下的一個用戶可定義的通用結構.

struct mymsg {

long mtype;

char mbuf[1024];

};

3）msgsz:消息的大小。

4）msgflg:可以為IPC_NOWAIT或0,表示操作是阻塞式的還是非阻塞式的,設置為IPC_NOWAIT,在msgsnd()中,如果消息隊列已經滿了,則不會阻塞,立即返回-1(EAGAIN).

在msgrcv()中，如果消息隊列為空，則不做等待，立即返回-1（ENOMSG）,設置為0，在msgsnd()中，進程阻塞直到（a）有空間可以容納要發送的消息；或（b）從系統中刪除了此隊列（返回EIDRM）；或（c）捕捉到一個信號，并從信號處理程序返回（返回EINTR）。

在msgrcv()中，進程阻塞直到（a）有了指定類型的消息；或（b）從系統中刪除了此隊列（返回EIDRM）；或（c）捕捉到一個信號并從信號處理程序返回（返回EINTR）。

5）msgtype:用于msgrcv()函數，指定消息的類型。相當于區分消息類別的標志位。

msgtype = 0，返回消息隊列中的第一個消息。

返回值:

msgsnd()，成功返回0,出錯返回-1。

msgrcv()，成功返回消息數據部分的長度,出錯返回-1。

例子程序:test3.c,代碼如下:

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/msg.h>

#include <stdio.h>

#include <errno.h>

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;//設定一個消息類型

memcpy(message1.mbuf, "first message", 13);

message3.mtype = 1;

memcpy(message3.mbuf, "hello test4.", 12);

//test3進程在msgid1上發消息

i = msgsnd(msgid1, (void *)&message1, strlen(message1.mbuf)+1, 0);

if (i < 0)

{

  printf("send message1 error, errno=%d＼n", errno);

  exit(-1);

}

//test3進程從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

{

  //顯示取出的消息

  printf("%s＼n", message2.mbuf);

}

//test3進程在msgid2上發消息

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,代碼如下:

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/msg.h>

#include <stdio.h>

#include <errno.h>

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進程在key=1003的消息隊列上取消息

j = msgrcv(i, (void *)&message, 1024, 0, 0);

if (j < 0)

{

  printf("rev error, errno=%d＼n", errno);

  exit(-1);

}

else

{

  //顯示取出的消息

  printf("%s＼n", message.mbuf);

}

return 0;

}

開兩個終端,一個執行test3,另一個執行test4.

test3執行結果,代碼如下:

[root@server ~]# ./test3

this is test3!

first message

ipcs命令能看到key=1003的消息隊列中有一條消息,使用了13字節長度,代碼如下:

key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages

0x000003ea 98305      root       666        0            0

0x000003eb 131074     root       666        13           1

//test4執行結果：

[root@server ~]# ./test4

this is test4!

hello test4.