进程通信——消息队列（笔记）

消息队列：    

    消息队列提供了一个从一个进程向另外一个进程发送一块数据的方法。

    每个数据块都被认为是有一个类型，接收者进程接收的数据数据块可以有不同的类型值。

    消息队列也有管道一样的不足，就是每个消息的最大长度是有上限的（MSGMAX），每个消息队列的总的字节数是有上限的（MSGMAX），系统上的消息队列的总数也有一个上限（MSGMNI）。

相关函数：

1、msgget函数：

该函数用来创建和访问一个消息队列。它的原型为：

[cpp]  view plain  copy

1. int msgget(key_t, key, int oflag);  

程序必须提供一个键来命名（key）某个特定的消息队列。oflag是一个权限标志，表示消息队列的访问权限，它与文件的访问权限一样。oflag可以与IPC_CREAT或IPC_CREAT|IPC_EXCL做或操作。

它返回一个以key命名的消息队列的标识符（非零整数），失败时返回-1.

int main(void)
{
        int msgid;
        //msgid = msgget(1234,0666 |  IPC_CREAT);
        //msgid = msgget(1234,0666 |  IPC_CREAT | IPC_EXCL);
        //msgid = msgget(IPC_PRIVATE,0666 |  IPC_CREAT | IPC_EXCL);
        //msgid = msgget(IPC_PRIVATE,0666);
        msgid = msgget(1234,0 | IPC_CREAT);
        if (msgid == -1)
                ERR_EXIT("msgget");

        printf("msg success\n");
        printf("msgid = %d\n",msgid);
        return 0;
}

2、msgsnd函数

该函数用来把消息添加到消息队列中。它的原型为：

[cpp]  view plain  copy

1. int msgsend(int msqid, const void *ptr, size_t lenggth, int flag);  

msqid是由msgget函数返回的消息队列标识符。

ptr是一个指向准备发送消息的指针，但是消息的数据结构却有一定的要求，指针ptr所指向的消息结构一定要是以一个长整型成员变量开始的结构体，接收函数将用这个成员来确定消息的类型。消息结构要定义成这样：

[cpp]  view plain  copy

1. struct msgbuf{  
2.     long mtype;  
3.     char mtext[1];
   
4. };  

如果调用成功，消息数据的一分副本将被放到消息队列中，并返回0，失败时返回-1.

struct msgbuf {
	long mtype;       /* message type, must be > 0 */
	char mtext[1];    /* message data */
};


int main(int argc,char *argv[])
{

	if(argc != 3)
	{
		fprintf(stderr,"Usage:%s <bytes> <type>\n",argv[0]);
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	int len = atoi(argv[1]);
	int type = atoi(argv[2]);
	int msgid;
	msgid = msgget(1234,0);
	if (msgid == -1)
		ERR_EXIT("msgget");

	struct msgbuf *ptr;
	ptr = (struct msgbuf*)malloc(sizeof(long) + len);
	ptr->mtype = type;
	if( msgsnd(msgid,ptr,len,0) < 0 )
		ERR_EXIT("msgsnd");
	

	return 0;
}

3、msgrcv函数

该函数用来从一个消息队列获取消息，它的原型为

[cpp]  view plain  copy

1. int msgrcv(int msqid, void *ptr, size_t length, long type, int flg);  

msqid, ptr, length的作用也函数msgsnd函数的一样。

type可以实现一种简单的接收优先级。如果type为0，就获取队列中的第一个消息。如果它的值大于零，将获取具有相同消息类型的第一个信息。如果它小于零，就获取类型等于或小于type的绝对值的第一个消息。

flag用于控制当队列中没有相应类型的消息可以接收时将发生的事情。

调用成功时，该函数返回放到接收缓存区中的字节数，消息被复制到由ptr指向的用户分配的缓存区中，然后删除消息队列中的对应消息。失败时返回-1.

	long mtype;       /* message type, must be > 0 */
	char mtext[1];    /* message data */
};


int main(int argc,char *argv[])
{
	int flag = 0;
	int type = 0;

	while(1)
	{
		int opt = getopt(argc,argv,"nt:");
		/*解析到不认识的参数*/
		if(opt == '?')			
			exit(EXIT_FAILURE);
		/*所有参数解析完毕*/
		if(opt == -1)
			break;
		switch(opt)
		{
			case 'n':
				flag |= IPC_NOWAIT;	//非阻塞接收
				break;
			case 't':
				type = atoi(optarg);	//默认type等于0，按顺序接收
				break;
		}
	}

	int msgid;
	msgid = msgget(1234,0);
	if (msgid == -1)
		ERR_EXIT("msgget");
	/*接收消息*/
	struct msgbuf *ptr;
	ptr = (struct msgbuf*)malloc(sizeof(long) + MSGMAX);
	ptr->mtype = type;
	int n;
	if( (n = msgrcv(msgid,ptr,MSGMAX,type,flag)) < 0 )
		ERR_EXIT("msgsnd");
	printf("read %d\nbytes type=%ld\n",n,ptr->mtype);
	
	return 0;
}

4、msgctl函数

该函数用来控制消息队列,它的原型为：

[cpp]  view plain  copy

1. int msgctl(int msqid, int cmd, struct msgid_ds *buff);  

cmd是将要采取的动作，它可以取3个值，

    IPC_STAT：把msgid_ds结构中的数据设置为消息队列的当前关联值，即用消息队列的当前关联值覆盖msgid_ds的值。

    IPC_SET：如果进程有足够的权限，就把消息列队的当前关联值设置为msgid_ds结构中给出的值

    IPC_RMID：删除消息队列

buff是指向msgid_ds结构的指针，它指向消息队列模式和访问权限的结构。msgid_ds结构至少包括以下成员：

[cpp]  view plain  copy

1. struct msgid_ds  
2. {  
3.     uid_t shm_perm.uid;  
4.     uid_t shm_perm.gid;  
5.     mode_t shm_perm.mode;  
6. };  

	struct msqid_ds	buf;
	msgctl(msgid, IPC_STAT,&buf);
	sscanf("600","%o",(unsigned int*)&buf.msg_perm.mode);
	msgctl(msgid,IPC_SET,&buf);

        msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);

	struct msqid_ds	buf;
	msgctl(msgid, IPC_STAT,&buf);
	printf("mode = %o\n",buf.msg_perm.mode);
	printf("bytes = %ld\n",buf.__msg_cbytes);
	printf("number = %d\n",(int)buf. msg_qnum);
	printf("msgmnb=%d\n",(int)buf.msg_qbytes);