一、什么是消息隊列
unix早期通信機制之一的信號能夠傳送的信息量有限，管道則只能傳送無格式的字節(jié)流，這無疑會給應用程序開發(fā)帶來不便。消息隊列（也叫做報文隊列）則克服了這些缺點。

消息隊列就是一個消息的鏈表。可以把消息看作一個記錄，具有特定的格式。
進程可以向其中按照一定的規(guī)則添加新消息；另一些進程則可以從消息隊列中讀走消息。

消息隊列分兩種：
POSIX消息隊列以及系統(tǒng)V消息隊列 系統(tǒng)V消息隊列目前被大量使用

Linux用宏MSGMAX和MSGMNB來限制一條消息的最大長度和一個隊列的最大長度。

二、在Linux中使用消息隊列
Linux提供了一系列消息隊列的函數(shù)接口來讓我們方便地使用它來實現(xiàn)進程間的通信。它的用法與其他兩個System V PIC機制，即信號量和共享內(nèi)存相似。

消息隊列的內(nèi)核持續(xù)性要求每個消息隊列都在系統(tǒng)范圍內(nèi)對應唯一的鍵值，所以，要獲得一個消息隊列的描述符，必須提供該消息隊列的鍵值。

#include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h>key_t ftok(char *pathname, char proj);

功能：返回文件名對應的鍵值。
pathname:文件名
proj:項目名（不為0即可）

1、msgget函數(shù)
該函數(shù)用來創(chuàng)建和訪問一個消息隊列。它的原型為：

#include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h>int msgget(key_t, key, int msgflg);

key: 鍵值，由ftok獲得
msgflg:標志位
返回值：與鍵值key相對應的消息隊列的描述符。

msgflg取值：
IPC_CREAT
創(chuàng)建新的消息隊列
IPC_EXCL
與IPC_CREAT一同使用，表示如果要創(chuàng)建的消息隊列已經(jīng)存在，則返回錯誤。
IPC_NOWAIT
讀寫消息隊列要求無法得到滿足時，不阻塞。

在以下兩種情況下，將創(chuàng)建一個新的消息隊列：
如果沒有與鍵值key相對應的消息隊列，并且msgflg中包含了IPC_CREAT標志位。
key參數(shù)為IPC_PRIVATE

2、msgsnd函數(shù)
該函數(shù)用來把消息添加到消息隊列中。它的原型為：

#include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h>int msgsnd(int msqid, struct msgbuf * msgp, int msgsz, int msgflg)

功能：向消息隊列中發(fā)送一條消息
msqid:消息隊列描述符
msgp:消息隊列指針，指向存放消息的結(jié)構(gòu)
msgsz:消息數(shù)據(jù)長度
msgflg:發(fā)送標志，有意義的msgflg標志為IPC_NOWAIT，指明在消息隊列沒有足夠空間容納要發(fā)送的消息時，msgsnd是否等待
如果調(diào)用成功，消息數(shù)據(jù)的一分副本將被放到消息隊列中，并返回0，失敗時返回-1.

消息格式：

struct msgbuf {long mtype; // 消息類型 > 0char mtext[1]; // 消息數(shù)據(jù)的首地址 }

3、msgrcv函數(shù)
該函數(shù)用來從一個消息隊列獲取消息，它的原型為：

#include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h>int msgrcv(int msqid, struct msgbuf* msgp, int msgsz, long msgtp, int msgflg)

功能：從msqid代表的消息隊列中讀取一個msgtyp類型的消息，并把消息存儲在msgp指向的msgbuf結(jié)構(gòu)中。在成功的讀取了一條消息以后，隊列中的這條消息將被刪除。

msgtype可以實現(xiàn)一種簡單的接收優(yōu)先級。如果msgtype為0，就獲取隊列中的第一個消息。如果它的值大于零，將獲取具有相同消息類型的第一個信息。如果它小于零，就獲取類型等于或小于msgtype的絕對值的第一個消息。

調(diào)用成功時，該函數(shù)返回放到接收緩存區(qū)中的字節(jié)數(shù)，消息被復制到由msg_ptr指向的用戶分配的緩存區(qū)中，然后刪除消息隊列中的對應消息。失敗時返回-1.

4、msgctl函數(shù)
該函數(shù)用來控制消息隊列，它與共享內(nèi)存的shmctl函數(shù)相似，它的原型為：

int msgctl(int msgid, int command, struct msgid_ds *buf);

command是將要采取的動作，它可以取3個值，
IPC_STAT：把msgid_ds結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)設(shè)置為消息隊列的當前關(guān)聯(lián)值，即用消息隊列的當前關(guān)聯(lián)值覆蓋msgid_ds的值。
IPC_SET：如果進程有足夠的權(quán)限，就把消息列隊的當前關(guān)聯(lián)值設(shè)置為msgid_ds結(jié)構(gòu)中給出的值
IPC_RMID：刪除消息隊列

buf是指向msgid_ds結(jié)構(gòu)的指針，它指向消息隊列模式和訪問權(quán)限的結(jié)構(gòu)。msgid_ds結(jié)構(gòu)至少包括以下成員：

struct msgid_ds { uid_t shm_perm.uid; uid_t shm_perm.gid; mode_t shm_perm.mode; };

成功時返回0，失敗時返回-1.

三、使用消息隊列進行進程間通信
馬不停蹄，介紹完消息隊列的定義和可使用的接口之后，我們來看看它是怎么讓進程進行通信的。由于可以讓不相關(guān)的進程進行行通信，所以我們在這里將會編寫兩個程序，msgreceive和msgsned來表示接收和發(fā)送信息。根據(jù)正常的情況，我們允許兩個程序都可以創(chuàng)建消息，但只有接收者在接收完最后一個消息之后，它才把它刪除。
發(fā)送：

#include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h> #include <string.h>struct msgbuf {long mtype; /* message type, must be > 0 */char mtext[256]; /* message data */ };int main() {// 創(chuàng)建消息隊列int msgid = msgget((key_t)1234, 0666|IPC_CREAT);if (msgid == -1){perror ("msgget");return -1;}struct msgbuf msg;msg.mtype = 2;strcpy (msg.mtext, "hello");int ret = msgsnd(msgid, &msg, 256, IPC_NOWAIT);if (ret == -1){perror ("nsgsnd");return -1;}return 0; }

接收：

#include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h> #include <string.h>struct msgbuf {long mtype; /* message type, must be > 0 */char mtext[256]; /* message data */ };int main() {// 創(chuàng)建消息隊列int msgid = msgget((key_t)1234, 0666|IPC_CREAT);if (msgid == -1){perror ("msgget");return -1;}struct msgbuf msg;int ret = msgrcv(msgid, &msg, 256, 2, IPC_NOWAIT);if (ret == -1){perror ("msgrcv");return -1;}printf ("%s\n", msg.mtext);return 0; }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的进程间通信之消息队列的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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