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Linux进程间通信学习记录(消息队列)

2025/3/17 11:47:56 来源:https://blog.csdn.net/kaneki_lh/article/details/141284200  浏览:    关键词:Linux进程间通信学习记录(消息队列)

0.消息队列

1.特点

                ①.消息队列是System V IPC对象的一种;

                ②.消息队列是由消息队列ID来唯一表示;

                ③.消息队列就是一个消息的列表。用户可以在消息队列中添加消息、读取消息等;

                ④.消息队列可以按照类型来发送/接收消息,不同类型的消息是分别存储的

2.注意

        ①.通信双方首先要定义好统一的消息格式

        ②.用户根据应用需求定义结构体类型

        ③.首成员类型为long,代表消息类型(正整数)

        ④.其他成员都属于消息正文

3.格式

typedef struct
{/* 1.首成员必须为long型 */long mtype;        //消息的类型(必须为正整数)/* 2.之后的成员属于正文 */char mtext[64];...
}MSG;/* 获得正文的字节大小 */
#define LEN (sizeof(MSG) - sizeof(long))

        

一.消息队列使用骤

0.生成key值 - ftok()

1.打开/创建消息队列 - msgget

功能

        打开/创建消息队列;

        成功时返回(消息队列的id),失败时返回(EOF),并设置errno

参数

        key:和消息队列关联的keyIPC_PRIVATE(设置成私有的)、ftok生成的key

                  若多个进程要操作同一个消息队列,则key值要一样

        msgflg:标志位,一般置为 IPC_CREAT | 0666(消息队列不存在,则创建,存在就打开)

int msgget(key_t key,int msgflg);
int main(void)
{int msgid;key_t key;/* 生成key */key = ftok(".",'q');if(-1 == key){perror("ftok");exit(-1);}/* 创建消息队列 */msgid = msgget(key,IPC_CREATE | 0666);if(0 > msgid){perror("msgget");exit(-1);}return 0;
}

2.向消息队列发送消息 - msgsnd

功能

        向消息队列发送消息

        成功返回(0),失败返回(-1)并设置errno

参数

        msgid:消息队列的id

        msgp:消息缓冲区地址,其存放的就是要发送的消息

        size:指定要发送的消息的正文长度

        msgflg:标志位,用于设置发送方式

                        0:发送成功了才返回,否则阻塞等待发送完成

                        IPC_NOWAIT:不用等待发送成功也返回

int msgsnd(int msgid,const void *msgp,size_t size,int msgflg);
typedef struct
{long mtype;char mtext[64];
}MSG;#define LEN (sizeof(MSG) - sizeof(long))int main(void)
{int msgid;key_t key;MSG buf;/* 1.定义消息的类型 */buf.mtype = 100;fgets(buf.mtext,64,stdin);/* 2.发送消息 */msgsnd(msgid,&buf,LEN,0);return 0;
}

3.从消息队列接收消息 - msgrcv

功能

        从消息队列接收指定类型的消息;

        成功时返回(接收到的消息长度),失败时返回(-1);

参数

        msgid:消息队列的id

        msgp:消息接收缓冲区

        size:指定接收的消息长度

        msgtype:指定消息的类型

                                msgtype > 0:只接收指定的类型的消息

                                msgtype = 0:接收消息队列中最早的消息

                                 msgtype < 0:按照优先级接收(不常用)

        msgflg:标志位

                                0:进程阻塞,直到有消息,或者消息队列被删除了,或者被信号打断

                                IPC_NOWAIT:不阻塞等待,没读到消息就返回0。

int msgrcv(int msgid,void *msgp,size_t size,long msgtype,int msgflg);

        

typedef struct
{long mtype;char mtext[64];
}MSG;#define LEN (sizeof(MSG) - sizeof(long))int main(void)
{int msgid;key_t key;MSG buf;/* 指定接收类型为200的消息,接收LEN个字节 */if(0 > msgrcv(msgid,&buf,LEN,200,0)){perror("msgrcv");exit(-1);}return 0;
}

4.控制消息队列 - msgctl

功能

        控制消息队列;

        成功时返回(0),失败返回(-1);

参数

        msgid:消息队列的id

        cmd:控制指令

                        IPC_STAT:获取消息队列的属性,用msgid_ds *buf接收

                        IPC_SET:设置消息队列的属性,先用buf填充再传入

                        IPC_RMID:立刻删除队列

        buf:存放消息队列属性的地址

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

三.代码示例

目标:两个进程通过消息队列轮流将键盘输入的字符串发给对方,接收并打印对方发送的消息。

1.流程图

2.代码

1.msg_clientA

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>/* 1.定义消息的格式 */
typedef struct
{long mtype;     //消息的类型char mtext[64];
}MSG;#define LEN (sizeof(MSG) - sizeof(long))
#define TypeA   100
#define TypeB   200int main(void)
{int msgid;key_t key;MSG buf;/* 2.生成key */key = ftok(".",'q');if(-1 == key){perror("ftok");exit(-1);}/* 3.创建/获取消息队列 */msgid = msgget(key,IPC_CREAT | 0666);if(0 > msgid){perror("msgget");exit(-1);}while(1){/* 4.指定发送的类型后发送,类型应指定为对方的类型 */buf.mtype = TypeB;printf("input >\n");fgets(buf.mtext,64,stdin);msgsnd(msgid,&buf,LEN,0);if(0 == strcmp(buf.mtext,"quit\n"))break;/* 5.指定要接收的类型后接收,类型应指定为自己的消息类型 */if(0 > msgrcv(msgid,&buf,64,TypeA,0)){perror("msgrcv");exit(-1);}if(0 == strcmp(buf.mtext,"quit\n")){msgctl(msgid,IPC_RMID,0);exit(0);}printf("recv from clientB :%s\n",buf.mtext);}return 0;
}

2.msg_clientB

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>/* 1.定义消息的格式 */
typedef struct
{long mtype;     //消息的类型char mtext[64];
}MSG;#define LEN (sizeof(MSG) - sizeof(long))
#define TypeA   100
#define TypeB   200int main(void)
{int msgid;key_t key;MSG buf;/* 2.生成key */key = ftok(".",'q');if(-1 == key){perror("ftok");exit(-1);}/* 3.创建/获取消息队列 */msgid = msgget(key,IPC_CREAT | 0666);if(0 > msgid){perror("msgget");exit(-1);}while(1){/* 4.指定要接收的类型后接收,类型应指定为自己的消息类型 */if(0 > msgrcv(msgid,&buf,64,TypeB,0)){perror("msgrcv");exit(-1);}/* 7.由最后一个进程删除消息队列 */if(0 == strcmp(buf.mtext,"quit\n")){msgctl(msgid,IPC_RMID,0);exit(0);}printf("recv from clientA :%s\n",buf.mtext);/* 5.指定发送的类型后发送,类型应指定为对方的类型 */buf.mtype = TypeA;printf("input >\n");fgets(buf.mtext,64,stdin);msgsnd(msgid,&buf,LEN,0);if(0 == strcmp(buf.mtext,"quit\n"))break;}return 0;
}

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