linux 消息队列

2022-11-15 13:41:49

这本阿里P8撰写的算法笔记，再次推荐给大家，身边不少朋友学完这本书最后加入大厂：

Github 疯传！史上最强悍！阿里大佬「LeetCode刷题手册」开放下载了！

消息队列，Unix的通信机制之一，可以理解为是一个存放消息（数据）容器。将消息写入消息队列，然后再从消息队列中取消息，一般来说是先进先出的顺序。可以解决两个进程的读写速度不同（处理数据速度不同），系统耦合等问题，而且消息队列里的消息哪怕进程崩溃了也不会消失。

最简单的消息内存的使用流程

①ftok函数生成键值

②msgget函数创建消息队列

③msgsnd函数往消息队列发送消息

④msgrcv函数从消息队列读取消息

⑤msgctl函数进行删除消息队列

一个消息数据应该由以下一个结构体组成，举个例子

struct mymesg{ long int mtype; //类，消息队列可以控制读取相应类型的数据，这时就不一定是先进先出的顺序了，文章后面会继续介绍 char mtext[size_t]; //数据，传递的数据存放在这里面 }; 1.ftok函数生成键值每一个消息队列都有一个对应的键值（key）相关联（共享内存、信号量也同样需要）。

所需头文件#include<sys/ipc.h>

函数原型 key_t ftok(const char *path ,int id);

path为一个已存在的路径名

id为0~255之间的一个数值，代表项目ID，自己取

返回值：成功返回键值（相当于32位的int）。出错返回-1

例如：key_t key = ftok( “/tmp”, 66);

2.msgget函数创建消息队列所需头文件#include<sys/msg.h>

函数原型 int msgget(key_t key,int flag);

key为ftok生成的键值

flag为所需要的操作和权限，可以用来控制创建一个消息队列。

flag的值为IPC_CREAT：如果不存在key值的消息队列，且权限不为0，则创建消息队列，并返回一个消息队列ID。如果存在，则直接返回消息队列ID。

flag的值为 IPC_CREAT | IPC_EXCL：如果不存在key值的消息队列，且权限不为0，则创建消息队列，并返回一个消息队列ID。如果存在，则产生错误。

返回值：成功返回消息队列ID；出错返回-1

例如：int id = msgget(key,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);创建一个权限为0666（所有用户可读可写，具体查询linux权限相关内容）的消息队列，并返回一个整形消息队列ID，如果key值已经存在有消息队列了，则出错返回-1。

int id = msgget(key,IPC_CREAT|0666);创建一个权限为0666（所有用户可读可写，具体查询linux权限相关内容）的消息队列，并返回一个消息队列ID，如果key值已经存在有消息队列了，则直接返回一个消息队列ID。

3.msgsnd函数往消息队列发送消息所需头文件#include<sys/msg.h>

函数原型 int msgsnd(int msgid,const void *ptr,size_t nbytes,int flag);

msgid:为msgget返回的消息队列ID值

ptr:为消息结构体mymesg指针

nbytes:为消息结构体mymesg里的字符数组mtext大小，sizeof(mtext)

flag:值可以为0、IPC_NOWAIT

为0时，当消息队列满时，msgsnd将会阻塞，直到消息能写进消息队列或者消息队列被删除。

为IPC_NOWAIT时，当消息队列满了，msgsnd函数将不会等待，会立即出错返回EAGAIN

返回值：成功返回0；错误返回-1

例如：msgsnd(id,(void *)&ckxmsg,512,0);

4.msgrcv函数从消息队列读取消息所需头文件#include<sys/msg.h>

函数原型 ssize_t msgrcv(int msgid,void *ptr,size_t nbytes,long type,int flag);

msgid:为msgget返回的消息队列ID值

ptr:为消息结构体mymesg指针

nbytes:为消息结构体mymesg里的字符数组mtext大小，sizeof(mtext)

type:在结构体mymesg里我们定义了一个long int mtype，用于分别消息的类型

type ==0 返回队列中的第一个消息

type > 0 返回队列中消息类型为type的第一个消息

type < 0 返回队列中消息类型值小于等于type绝对值的消息，如果这种消息有若干个，则取类型值最小的消息

flag:可以为0、IPC_NOWAIT、IPC_EXCEPT

为0时，阻塞式接收消息，没有该类型的消息msgrcv函数一直阻塞等待

为IPC_NOWAIT时，如果没有返回条件的消息调用立即返回，此时错误码为ENOMSG

为IPC_EXCEPT时，与msgtype配合使用返回队列中第一个类型不为msgtype的消息

返回值：成功返回消息数据部分的长度；错误返回-1

例如：msgrcv(id,(void *)&ckxmsg,512,1,0);

5.msgctl函数对消息队列进行控制简单的操作就是删除消息队列了，也可以获取和改变消息队列的状态

所需头文件#include<sys/msg.h>

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

msgid就是msgget函数返回的消息队列ID

cmd有三个，常用删除消息队列的为IPC_RMID；IPC_STAT：取此队列的msqid_ds结构，并将它存放在buf指向的结构中；IPC_SET：改变消息队列的状态，把buf所指的msqid_ds结构中的uid、gid、mode复制到消息队列的msqid_ds结构内。（内核为每个消息队列维护着一个结构，结构名为msqid_ds，这里就不讲啦，里面存放着消息队列的大小，pid，存放时间等一些参数）

buf就是结构体msqid_ds

返回值：成功返回0；错误返回-1

例如：msgctl(id,IPC_RMID,NULL);删除id号的消息队列

下面为一个简单的程序，一个service和一个client，service往消息队列里写数据，client从消息队列里读数据，当service输入QUIT时删除消息队列，并且俩程序都退出。

1.service.c

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<sys/msg.h> #include<sys/ipc.h> struct mymesg{ long int mtype; char mtext[512]; }; int main() { int id = 0; struct mymesg ckxmsg; key_t key = ftok("/tmp",66); id = msgget(key,IPC_CREAT | 0666); if(id == -1) { printf("create msg error \n"); return 0; } while(1) { char msg[512]; memset(msg,0,sizeof(msg)); ckxmsg.mtype = 1; printf("input message:"); fgets(msg,sizeof(msg),stdin); strcpy(ckxmsg.mtext,msg);

    if(msgsnd(id,(void *)&ckxmsg,512,0) < 0)
    {
        printf("send msg error \n");
        return 0;
    }

    if(strncmp(msg,"QUIT",4) == 0)
        break;
}
if(msgctl(id,IPC_RMID,NULL) < 0)
{
    printf("del msg error \n");
    return 0;
}
return 0;

} 2.client.c

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<sys/msg.h> #include<sys/ipc.h> struct mymesg{ long int mtype; char mtext[512]; }; int main() { int id = 0; struct mymesg ckxmsg; key_t key = ftok("/tmp",66); id = msgget(key,0666|IPC_CREAT); if(id == -1) { printf("open msg error \n"); return 0; } while(1) { if(msgrcv(id,(void *)&ckxmsg,512,1,0) < 0) { printf("receive msg error \n"); return 0; } printf("data:%s\n",ckxmsg.mtext); if(strncmp(ckxmsg.mtext,"QUIT",4) ==0) break; } return 0; } 运行结果

service

client

这本阿里P8撰写的算法笔记，再次推荐给大家，身边不少朋友学完这本书最后加入大厂：

Github 疯传！史上最强悍！阿里大佬「LeetCode刷题手册」开放下载了！

以上就是良许教程网为各位朋友分享的Linux相关知识。

码农公寓

相关文章