Linux进程间通信--消息队列(Message queuing)

今天我们来谈一谈Linux进程间通信的方式之一消息队列
我们先来看看关于消息队列的定义：
1.消息队列是消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符表示。

2.消息队列提供了一个从一个进程向另一个进程发送数据块的方法，每个数据块都可以被认为是有一个类型，接受者接受的数据块可以有不同的类型。但是同管道类似，它有一个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(MSGMNB)，系统上消息队列的总数上限(MSGMNI)。可以用cat /proc/sys/kernel/msgmax查看具体的数，据。

我用自己的话总结一下就是这是一个类似管道的通信方式，但是可以双向通信，而且消息队列不会随进程执行完毕而消失，消息队列的生命周期随内核，我们可以手动关闭。

简单概述一下应用场景：
接收端发送端拥有相同的消息队列的ID号，当接收端执行程序后进入阻塞状态，等待服务端发送消息，发送端发送消息进入消息队列后，接收端打开阻塞，并向消息队列发送我已经收到消息的字符串，发送端再从消息队列中接收

介绍一下用到的api：
1.msgget
原型是

int msgget(key_t key, int msgflag);

第一个参数是消息队列的ID号，第二个是权限，一般我们用若无则创建+可读可写方式
比如

int msgID=msgget(key,IPC_CREAT|0777);

其中key的值我们通过ftok这api得到
2.ftok
key_t ftok( char * fname, int id )
fname就时你指定的文件名，id是子序号。
在一般的UNIX实现中，是将文件的索引节点号取出，前面加上子序号得到key_t的返回值。
如指定文件的索引节点号为65538，换算成16进制为0x010002，而你指定的ID值为38，换算成16进制为0x26，则最后的key_t返回值为0x26010002。
代码示例：

key_t key;
key =ftok(".",'1');

3.msgsnd
原型：

int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);

第一个参数是ID号，第二个是你要发送的东西，第三个是发多少大小，第四个默认为0.
返回值，成功为0，失败为-1
示例：

msgsnd(msgID,&sendBuf,strlen(sendBuf.mtext),0);

4.msgrcv
原型：

ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);

第三个参数就是消息队列结构体里面的mtype其余与msgsnd相同
示例：

msgrcv(msgID,&readBuf,sizeof(readBuf.mtext),888,0);

5.msgctl
原型：
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
第一个参数ID号，第二个执行什么命令，第三个我们一般用NULL
cmd有三种：

IPC_STAT 把msqid_ds结构中的数据设置为消息队列的当前关联值
IPC_SET 在进程有足够权限的前提下，把消息队列的当前关联值设置为msqid_ds数据结构中给出的值
IPC_RMID 删除消息队列

示例：

msgctl(msgID,IPC_RMID,NULL);

以上就是关于消息队列api的介绍

接下来我们来看一下代码
首先是接收端：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/msg.h>struct msgbuf{long mtype;char mtext[128];};int main()
{struct msgbuf readBuf;key_t key;key =ftok(".",'1');printf("key=%x\n",key);int msgID=msgget(key,IPC_CREAT|0777);if(msgID == -1){printf("get mq  error!\n");}msgrcv(msgID,&readBuf,sizeof(readBuf.mtext),888,0);printf("read from mq :%s\n",readBuf.mtext);struct msgbuf sendBuf = {900,"I'm get message"};msgsnd(msgID,&sendBuf,strlen(sendBuf.mtext),0);msgctl(msgID,IPC_RMID,NULL);//删除消息队列return 0;
}
~

然后是发送端：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/msg.h>struct msgbuf{long mtype;char mtext[128];};int main()
{key_t key;key =ftok(".",'1');printf("key=%x\n",key);struct msgbuf sendBuf = {888,"this is message from mq"};int msgID=msgget(key,IPC_CREAT|0777);if(msgID == -1){printf("get mq  error!\n");}msgsnd(msgID,&sendBuf,strlen(sendBuf.mtext),0);struct msgbuf readBuf;msgrcv(msgID,&readBuf,sizeof(readBuf.mtext),900,0);printf("read from mq return:%s\n",readBuf.mtext);msgctl(msgID,IPC_RMID,NULL);return 0;
}
~

我们看一下运行的结果

可以看到接收端进入阻塞状态，接下来我们运行发送端。

可以看到接收端收到消息，发送端也收到了接收端的回应。

以上就是关于Linux进程间通信–消息队列的介绍，尚有不足之处，请各位大神指正。

salute CLC

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