IPC——应用三消息队列

一：消息队列

1.1定义

1.2设计方案

一：消息队列

1.1定义

消息队列是消息的链接表，存储在内核中，由消息队列标识符 标识。

1.2设计方案

如图所示：先调用msgget（）获取一个已存在，或者创建一个新的队列。A进程负责发送某一类型的数据，B进程负责接受相应类型的数据。

1.3知识了解

一：相关结构

①消息结构：

//假设发送的最长消息是512个字节
struct mymesg{
    long mtype; /* positive message type */
    char mtext[512]; /*message data, or length nbytes */
}

②每个消息队列都会维护一个相关数据结构: msqid_ds

//消息队列维护信息。
struct msqid_ds{
    struct ipc_perm     msg_perm;  //权限控制
    msgqnum_t           msg_qnum;  //消息队列消息数目
    msglen_t            msg_qbytes;//max # of bytes on queue
    pid_t               msg_lspid; //pid of last msgsnd()上一次发送消息的进程
    pid_t               msg_lrpid; //pid of lase msgrcv()上一次接受消息的进程
    time_t              msg_stime; //last_msgsnd() time

    time_t              msg_rtime; //last_ecvsnd() time
    time_t              msg_ctime; //last_change time
}

二：相关函数

①函数：msgget

头文件函数原型：

#include<sys/msg.h>

int msgget(key_t key,int flag)

参数：

key：用于变换成一个标识符（ID）

flag：权限，以及各种控制信息的指定。

功能：

创建一个新队列或者打开一个现有队列。（主要是和其他函数配套使用，msgctl，msgsnd，msgrcv）。

函数返回值：

成功返回消息队列ID，出错返回-1.

②函数：msgctl

函数原型:

int msgctl ( int msgid, int cmd , struct msqid_ds *buf);

函数参数：

1 msgid ：队列编号

2 cmd ：（幻数），用于指定命令，IPC_STAT,IPC_SET,IPC_RMID.

3 buf：指向结构体的指针。

函数功能：

对队列进行多种操作。

③函数：msgsnd

函数原型：

int msgsnd ( int msgid , const void* ptr , size_t nbytes , int flag)

函数参数：

1 msgid：队列编号

2 ptr ：指向一个mesg的结构体（本结构体不是头文件提供的）

3 nbytes：消息大小。

4 flag（幻数），用于指定命令，IPC_NOWAIT(非阻塞标志)。

函数功能和返回值：

将数据发送到消息队列中：

成功返回0，失败返回-1.

④函数：msgrcv

函数原型：

int msgrcv ( int msgid , void* ptr , size_t nbytes,long type , int flag);

函数参数：

msgid 队列编号

ptr 指向一个mesg结构体指针

nbytes 消息大小

type 消息类型

flag（幻数）用于制定命令，IPC_NOWAIT（非阻塞标志）。

函数功能和返回值：

从消息队列中取数据。成功，返回消息队列数据部分的长度，否则返回-1。

二：代码实现

2.1发送消息

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/msg.h>


typedef struct  data
{
	long type;
	char text[512];
}Data;


int main()
{
	int msgid = msgget((key_t)1234, 0666 | IPC_CREAT);//获取
	assert(msgid != -1);


	Data val;
	memset(&val, 0, sizeof(Data));
	val.type = 1000;
	strcpy(val.text, "hello");

	msgsnd(msgid, &val, strlen(val.text)+sizeof(val.type), 0);
	
	memset(&val, 0, sizeof(Data));
	val.type = 2000;
	strcpy(val.text, "world");

	msgsnd(msgid, &val, strlen(val.text)+sizeof(val.type), 0);

	exit(0);
}

2.2取用消息

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/msg.h>


typedef struct  data
{
	long type;
	char text[512];
}Data;


int main()
{
	int msgid = msgget((key_t)1234, 0666 | IPC_CREAT);
	assert(msgid != -1);


	Data val;
	memset(&val, 0, sizeof(Data));

	//char buff[128] = {0};

	msgrcv(msgid, &val, sizeof(Data), 1000, 0);

	printf("type = %d, text = %s\n", val.type, val.text);

	exit(0);
}