一、什么是消息隊(duì)列
unix早期通信機(jī)制之一的信號(hào)能夠傳送的信息量有限，管道則只能傳送無(wú)格式的字節(jié)流，這無(wú)疑會(huì)給應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)帶來(lái)不便。消息隊(duì)列（也叫做報(bào)文隊(duì)列）則克服了這些缺點(diǎn)。

消息隊(duì)列就是一個(gè)消息的鏈表。可以把消息看作一個(gè)記錄，具有特定的格式。
進(jìn)程可以向其中按照一定的規(guī)則添加新消息；另一些進(jìn)程則可以從消息隊(duì)列中讀走消息。

消息隊(duì)列分兩種：
POSIX消息隊(duì)列以及系統(tǒng)V消息隊(duì)列 系統(tǒng)V消息隊(duì)列目前被大量使用

Linux用宏MSGMAX和MSGMNB來(lái)限制一條消息的最大長(zhǎng)度和一個(gè)隊(duì)列的最大長(zhǎng)度。

二、在Linux中使用消息隊(duì)列
Linux提供了一系列消息隊(duì)列的函數(shù)接口來(lái)讓我們方便地使用它來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的通信。它的用法與其他兩個(gè)System V PIC機(jī)制，即信號(hào)量和共享內(nèi)存相似。

消息隊(duì)列的內(nèi)核持續(xù)性要求每個(gè)消息隊(duì)列都在系統(tǒng)范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)唯一的鍵值，所以，要獲得一個(gè)消息隊(duì)列的描述符，必須提供該消息隊(duì)列的鍵值。

#include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h>key_t ftok(char *pathname, char proj);

功能：返回文件名對(duì)應(yīng)的鍵值。
pathname:文件名
proj:項(xiàng)目名（不為0即可）

1、msgget函數(shù)
該函數(shù)用來(lái)創(chuàng)建和訪問(wèn)一個(gè)消息隊(duì)列。它的原型為：

#include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h>int msgget(key_t, key, int msgflg);

key: 鍵值，由ftok獲得
msgflg:標(biāo)志位
返回值：與鍵值key相對(duì)應(yīng)的消息隊(duì)列的描述符。

msgflg取值：
IPC_CREAT
創(chuàng)建新的消息隊(duì)列
IPC_EXCL
與IPC_CREAT一同使用，表示如果要?jiǎng)?chuàng)建的消息隊(duì)列已經(jīng)存在，則返回錯(cuò)誤。
IPC_NOWAIT
讀寫(xiě)消息隊(duì)列要求無(wú)法得到滿足時(shí)，不阻塞。

在以下兩種情況下，將創(chuàng)建一個(gè)新的消息隊(duì)列：
如果沒(méi)有與鍵值key相對(duì)應(yīng)的消息隊(duì)列，并且msgflg中包含了IPC_CREAT標(biāo)志位。
key參數(shù)為IPC_PRIVATE

2、msgsnd函數(shù)
該函數(shù)用來(lái)把消息添加到消息隊(duì)列中。它的原型為：

#include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h>int msgsnd(int msqid, struct msgbuf * msgp, int msgsz, int msgflg)

功能：向消息隊(duì)列中發(fā)送一條消息
msqid:消息隊(duì)列描述符
msgp:消息隊(duì)列指針，指向存放消息的結(jié)構(gòu)
msgsz:消息數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
msgflg:發(fā)送標(biāo)志，有意義的msgflg標(biāo)志為IPC_NOWAIT，指明在消息隊(duì)列沒(méi)有足夠空間容納要發(fā)送的消息時(shí)，msgsnd是否等待
如果調(diào)用成功，消息數(shù)據(jù)的一分副本將被放到消息隊(duì)列中，并返回0，失敗時(shí)返回-1.

消息格式：

struct msgbuf {long mtype; // 消息類型 > 0char mtext[1]; // 消息數(shù)據(jù)的首地址 }

3、msgrcv函數(shù)
該函數(shù)用來(lái)從一個(gè)消息隊(duì)列獲取消息，它的原型為：

#include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h>int msgrcv(int msqid, struct msgbuf* msgp, int msgsz, long msgtp, int msgflg)

功能：從msqid代表的消息隊(duì)列中讀取一個(gè)msgtyp類型的消息，并把消息存儲(chǔ)在msgp指向的msgbuf結(jié)構(gòu)中。在成功的讀取了一條消息以后，隊(duì)列中的這條消息將被刪除。

msgtype可以實(shí)現(xiàn)一種簡(jiǎn)單的接收優(yōu)先級(jí)。如果msgtype為0，就獲取隊(duì)列中的第一個(gè)消息。如果它的值大于零，將獲取具有相同消息類型的第一個(gè)信息。如果它小于零，就獲取類型等于或小于msgtype的絕對(duì)值的第一個(gè)消息。

調(diào)用成功時(shí)，該函數(shù)返回放到接收緩存區(qū)中的字節(jié)數(shù)，消息被復(fù)制到由msg_ptr指向的用戶分配的緩存區(qū)中，然后刪除消息隊(duì)列中的對(duì)應(yīng)消息。失敗時(shí)返回-1.

4、msgctl函數(shù)
該函數(shù)用來(lái)控制消息隊(duì)列，它與共享內(nèi)存的shmctl函數(shù)相似，它的原型為：

int msgctl(int msgid, int command, struct msgid_ds *buf);

command是將要采取的動(dòng)作，它可以取3個(gè)值，
IPC_STAT：把msgid_ds結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)設(shè)置為消息隊(duì)列的當(dāng)前關(guān)聯(lián)值，即用消息隊(duì)列的當(dāng)前關(guān)聯(lián)值覆蓋msgid_ds的值。
IPC_SET：如果進(jìn)程有足夠的權(quán)限，就把消息列隊(duì)的當(dāng)前關(guān)聯(lián)值設(shè)置為msgid_ds結(jié)構(gòu)中給出的值
IPC_RMID：刪除消息隊(duì)列

buf是指向msgid_ds結(jié)構(gòu)的指針，它指向消息隊(duì)列模式和訪問(wèn)權(quán)限的結(jié)構(gòu)。msgid_ds結(jié)構(gòu)至少包括以下成員：

struct msgid_ds { uid_t shm_perm.uid; uid_t shm_perm.gid; mode_t shm_perm.mode; };

成功時(shí)返回0，失敗時(shí)返回-1.

三、使用消息隊(duì)列進(jìn)行進(jìn)程間通信
馬不停蹄，介紹完消息隊(duì)列的定義和可使用的接口之后，我們來(lái)看看它是怎么讓進(jìn)程進(jìn)行通信的。由于可以讓不相關(guān)的進(jìn)程進(jìn)行行通信，所以我們?cè)谶@里將會(huì)編寫(xiě)兩個(gè)程序，msgreceive和msgsned來(lái)表示接收和發(fā)送信息。根據(jù)正常的情況，我們?cè)试S兩個(gè)程序都可以創(chuàng)建消息，但只有接收者在接收完最后一個(gè)消息之后，它才把它刪除。
發(fā)送：

#include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h> #include <string.h>struct msgbuf {long mtype; /* message type, must be > 0 */char mtext[256]; /* message data */ };int main() {// 創(chuàng)建消息隊(duì)列int msgid = msgget((key_t)1234, 0666|IPC_CREAT);if (msgid == -1){perror ("msgget");return -1;}struct msgbuf msg;msg.mtype = 2;strcpy (msg.mtext, "hello");int ret = msgsnd(msgid, &msg, 256, IPC_NOWAIT);if (ret == -1){perror ("nsgsnd");return -1;}return 0; }

接收：

#include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h> #include <string.h>struct msgbuf {long mtype; /* message type, must be > 0 */char mtext[256]; /* message data */ };int main() {// 創(chuàng)建消息隊(duì)列int msgid = msgget((key_t)1234, 0666|IPC_CREAT);if (msgid == -1){perror ("msgget");return -1;}struct msgbuf msg;int ret = msgrcv(msgid, &msg, 256, 2, IPC_NOWAIT);if (ret == -1){perror ("msgrcv");return -1;}printf ("%s\n", msg.mtext);return 0; }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的进程间通信之消息队列的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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