Linux下进程通讯消息队列

MQ(message queue)，从字面意思上看，本质是个队列，FIFO 先入先出，只不过队列中存放的内容是message 而已。MQ 是在消息的传输过程中保存消息的容器。多用于分布式系统之间进行通信。
消息队列与 FIFO 很相似，都是一个队列结构，都可以有多个进程往队列里面写信息，多个进程从队列中读取信息。

1.查看消息队列命令

1.查看消息队列：ipcs -q

[wbyq@wbyq ~]$ ipcs -q--------- 消息队列 -----------
键        msqid      拥有者  权限     已用字节数 消息
0xb8104ad9 1          wbyq       644        0            0
0xd2350093 2          wbyq       666        208          2

2.查看消息队列限制信息：ipcs -lq

[wbyq@wbyq ~]$ ipcs -lq---------- 消息限制 -----------
系统最大队列数量 = 32000
最大消息尺寸 (字节) = 8192
默认的队列最大尺寸 (字节) = 16384

3.查看消息队列详细信息：ipcs -q -i <msqid>

[wbyq@wbyq ~]$ ipcs -q -i 2消息队列 msqid=2
uid=1000   gid=1000   cuid=1000  cgid=1000  模式=0666
cbytes=208 qbytes=16384   qnum=2 lspid=10177    lrpid=10175
发送时间=Thu Apr 28 11:56:08 2022
接收时间=Thu Apr 28 11:56:08 2022
更改时间=Thu Apr 28 11:49:04 2022

4.创建消息队列：ipcmk -Q

[wbyq@wbyq ~]$ ipcmk -Q
消息队列 id：4
[wbyq@wbyq ~]$ ipcs -q--------- 消息队列 -----------
键        msqid      拥有者  权限     已用字节数 消息
0xb8104ad9 1          wbyq       644        0            0
0xd2350093 2          wbyq       666        208          2
0x05ae2c01 4          wbyq       644        0            0

5.删除信号量：ipcrm -q <msqid>

[wbyq@wbyq ~]$ ipcrm -q 4
[wbyq@wbyq ~]$ ipcs -q
--------- 消息队列 -----------
键        msqid      拥有者  权限     已用字节数 消息
0xb8104ad9 1          wbyq       644        0            0
0xd2350093 2          wbyq       666        208          2

2.相关函数

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgget(key_t key, int msgflg);
函数功能：创建消息队列
形参：key 键值，ftok产生
msgflg 标志 IPC_CREAT|0666
返回值：失败返回-1，成功返回msqid
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
函数功能： 将消息添加到队列中
形参：msqid msgget函数返回值
msgp 消息内容数据，一般以结构体类型填充
struct msgbuf {
long mtype; /* 消息类型, 必须 > 0 */
char mtext[1]; /消息数据/
};
注意：struct msgbuf必须自己重写，第一个参数long mtype必须指定，且>0，其他类型自定义
msgsz 消息字节数，大小为：sizeof(struct msgbuf)-sizeof(mtype);
msgflg 0当队列满时阻塞，直到消息写入成功
IPC_NOWAIT 当队列满时不阻塞，立刻返回
IPC_NOERROR 若发送的消息大于 size 字节，则把该消息截断，截断部分将被丢弃，且不通知发送进程。
返回值：成功返回0，失败返回-1；
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,int msgflg);
函数功能：从队列中取出消息
形参：msqid msgget函数返回值
msgp 存放读取到的消息内容
msgsz 消息字节数，大小为：sizeof(struct msgbuf)-sizeof(mtype);
msgtyp 消息类型：
>0 接收对列中的第 1 个类型等于 msgtyp 的消息
==0 取出消息队列中的第一条消息
<0 接收其类型小于或等于 msgtyp 绝对值的第 1 个最低类型消息
msgflg 0 当队列空时阻塞，或者消息类型不匹配时阻塞
IPC_NOWAIT 不阻塞，立刻返回
IPC_NOERROR 若发送的消息大于 size 字节，则把该消息截断，截断部分将被丢弃，且不通知发送进程。
返回值：成功返回读取的字节数，失败返回-1；
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
函数功能：控制函数
形参：msqid msgget函数返回值
cmd 通常为 IPC_RMID 表示删除消息队列。
当删除消息队列时，则buf填NULL即可；

3.示例

(1)创建消息队列，添加消息到队列

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
struct msgbuf
{long mtype;//消息类型，必须>0int cnt;char buff[100];
};
int main(int argc,char *argv[])
{if(argc!=4){printf("格式:./app <消息类型> <消息数据> <消息内容>\n");return 0;}key_t key=ftok("msgsnd.c", 1234);//生成键值if(key==-1){printf("生成键值失败err=%s\n",strerror(errno));return 0;}printf("key=%#x\n",key);int msqid=msgget(key,IPC_CREAT|0666);//创建消息队列if(msqid==-1){printf("创建消息队列失败err=%s\n",strerror(errno));return 0;}printf("msqid=%d\n",msqid);struct msgbuf msg;msg.mtype=atoi(argv[1]);//消息类型msg.cnt=atoi(argv[2]);//消息数据strcpy(msg.buff,argv[3]);//消息内容int msg_size=sizeof(msg)-sizeof(long);//消息大小，总大小-消息类型大小/*添加消息到队列*/int size=msgsnd(msqid,&msg,msg_size,0);if(size==-1){printf("写入消息失败err=%s\n",strerror(errno));}else printf("消息写入成功\n");return 0;
}

(2)从队列中取消息

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
struct msgbuf
{long mtype;//消息类型，必须>0int cnt;char buff[100];
};
int main(int argc,char *argv[])
{if(argc!=2){printf("格式:./app <消息类型>\n");return 0;}key_t key=ftok("msgsnd.c", 1234);//生成键值if(key==-1){printf("生成键值失败err=%s\n",strerror(errno));return 0;}printf("key=%#x\n",key);int msqid=msgget(key,IPC_CREAT|0666);//创建消息队列if(msqid==-1){printf("创建消息队列失败err=%s\n",strerror(errno));return 0;}printf("msqid=%d\n",msqid);struct msgbuf msg;int msg_size=sizeof(msg)-sizeof(long);//消息大小long msgtyp=atoi(argv[1]);//要写读取的消息类型//从消息队列中取数据ssize_t size=msgrcv(msqid,&msg,msg_size,msgtyp,0);if(size==-1){printf("读取消息失败err=%s\n",strerror(errno));}else {printf("------------读取消息成功size:%ld----------------\n",size);printf("\tmtype=%ld\n",msg.mtype);printf("\tcnt=%d\n",msg.cnt);printf("\tbuff=%s\n",msg.buff);}return 0;
}

(3)运行效果

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