Linux:进程通信之消息队列Message实例

时间:2023-03-08 23:46:23
Linux:进程通信之消息队列Message实例

/*send.c*/

/*send.c*/
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <errno.h> #define MSGKEY 1024 struct msgstru
{
long msgtype;
char msgtext[2048];
}; main()
{
struct msgstru msgs;
int msg_type;
char str[256];
int ret_value;
int msqid; msqid=msgget(MSGKEY,IPC_EXCL); /*检查消息队列是否存在*/
printf("msqid:%d \n",msqid);
if(msqid < 0){
msqid = msgget(MSGKEY,IPC_CREAT|0666);/*创建消息队列*/
printf("msqid:%d \n",msqid);
if(msqid <0){
printf("failed to create msq | errno=%d [%s]\n",errno,strerror(errno));
exit(-1);
}
} while (1){
printf("input message type(end:0):");
scanf("%d",&msg_type);
if (msg_type == 0)
break;
printf("input message to be sent:");
scanf ("%s",str);
msgs.msgtype = msg_type;
strcpy(msgs.msgtext, str);
/* 发送消息队列 */
printf("msqid:%d,msgs.msgtext: %s,size:%d\n",msqid,msgs.msgtext,sizeof(msgs.msgtext));
ret_value = msgsnd(msqid,&msgs,sizeof(struct msgstru),IPC_NOWAIT);
printf("sendXxdl(),ret_value:%d,sizeof(struct msgstru):%d \n",ret_value,sizeof(struct msgstru));
if ( ret_value < 0 ) {
printf("msgsnd() write msg failed,errno=%d[%s]\n",errno,strerror(errno));
exit(-1);
}
}
msgctl(msqid,IPC_RMID,0); //删除消息队列
}

/*receive.c */

/*receive.c */
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <errno.h> #define MSGKEY 1024 struct msgstru
{
long msgtype;
char msgtext[2048];
}; /*子进程,监听消息队列*/
void childproc(){
struct msgstru msgs;
int msgid,ret_value;
char str[512]; while(1){
msgid = msgget(MSGKEY,IPC_EXCL );/*检查消息队列是否存在 */
if(msgid < 0){
printf("msq not existed! errno=%d [%s]\n",errno,strerror(errno));
sleep(2);
continue;
}
/*接收消息队列*/
ret_value = msgrcv(msgid,&msgs,sizeof(struct msgstru),0,0);
printf("text=[%s] pid=[%d]\n",msgs.msgtext,getpid());
}
return;
} void main()
{
int i,cpid;
printf("open receive\n");
/* create 5 child process */
for (i=0;i<1;i++){
cpid = fork();
if (cpid < 0)
printf("fork failed\n");
else if (cpid ==0) /*child process*/
childproc();
}
}

实现linux进程通信的方式有5种:
--信号(Singal)
--管道(Pipe)
--消息队列(Message)
--信号量(Semaphore)

消息队列
一、概念
消息队列就是一个消息的链表。可以把消息看作一个记录,具有特定的格式以及特定的优先级。对消息队列有写权限的进程可以向中按照一定的规则添加新消息;有读权限的进程则可以读走消息。读走就没有了。消息队列是随内核持续的。 只有内核重启或人工删除时,该消息才会被删除。在系统范围内,消息队列与键值唯一对应。

消息队列的数据结构
1.struct msqid_ds *msgque[MSGMNI]向量:
msgque[MSGMNI]是一个msqid_ds结构的指针数组,每个msqid_ds结构指针代表一个系统消息队列,msgque[MSGMNI]的大小为MSGMNI=128,也就是说系统最多有MSGMNI=128个消息队列
2.struct msqid_ds
一个消息队列结构
struct msqid_ds 中主要数据成员介绍如下:
struct msqid_ds
{
struct ipc_perm msg_perm;
        struct msg *msg_first;                                     /*消息队列头指针*/
        struct msg *msg_last;                                     /*消息队列尾指针*/
        __kernel_time_t msg_stime;                          /*最后一次插入消息队列消息的时间*/
        __kernel_time_t msg_rtime;                          /*最后一次接收消息即删除队列中一个消息的时间*/
        __kernel_time_t msg_ctime; 
        struct wait_queue *wwait;                                /*发送消息等待进程队列*/
        struct wait_queue *rwait;  
        unsigned short msg_cbytes;
        unsigned short msg_qnum;                             /*消息队列中的消息个数*/
        unsigned short msg_qbytes;
        __kernel_ipc_pid_t msg_lspid;                        /*最后一次消息发送进程的pid*/
        __kernel_ipc_pid_t msg_lrpid;                         /*最后一次消息发送进程的pid*/
};
3.struct msg 消息节点结构:
msqid_ds.msg_first,msg_last维护的链表队列中的一个链表节点
struct msg
{
       msg *msg_next;              /*下一个msg*/
       long msg_type;                /*消息类型*/
       *msg_spot;                       /*消息体开始位置指针*/
        msg_ts;                           /*消息体长度*/
        message;                     /*消息体*/
}
4.msgbuf消息内容结构:
msg 消息节点中的消息体,也是消息队列使用进程(消息队列发送接收进程)发送或者接收的消息
struct msgbuf
{
        long mtype;        --消息类型
        char mtext[n];     --消息内容
}

二、步骤及思路
1、取得键值
2、打开、创建消息队列
3、发送消息
4、接收消息
下面具体看看:
1、取得键值
      key_t ftok(char *pathname, char proj)
头文件为<sys/ipc.h>。返回文件名对应的键值,失败返回 -1。proj是项目名,随便写,不为0就行。
fname就是你指定的文件名(已经存在的文件名)。需要有-t 的权限,或用root权限执行,通常设为/tmp或设为" . "。这里我感觉不用这个函数也行,因为key值可以自己指定,例如: #define KEY_MSG 0x101
2、打开、创建消息队列
     int msgget(key_t key, int msgflg)
头文件为<sys/msg.h>。key由ftok获得。
msgflg有:
IPC_CREAT 创建新的消息队列,应配有文件权限0666。
IPC_EXCL  与IPC_CREAT一同使用,表示如果要创建的消息队列已经存在,则返回错误。
IPC_NOWAIT 读写消息不阻塞。
当没有与key相对应的消息队列并且msgflg中包含了IPC_CREAT标志 或 key的参数为IPC_PRIVATE 时,创建一个新的消息队列。
3、发送消息
         int msgsnd(int msqid, struct msgbuf *msgp, int msgsz, int msgflg)
向消息队列发送一条消息。msqid为消息队列的id,msgp为存放消息的结构体。msgsz是消息的长度,和数组的大小不一样哦。msgflg为消息标志,通常为0,也可以为IPC_NOWAIT。出错返回 -1。
消息格式
      struct msgbuf  {
                   long mtype;
                   char mtext[100];
      };
4、接收消息
int msgrcv(int msqid, struct msgbuf *msgp, int msgsz, long msgtyp, int msgflg)
从msqid代表的消息队列中读取一个msgtyp类型的消息,并把消息存储在msgp指定的msgbuf结构中。读取后队列中的消息将会删除。size为结构体中数据的大小,不要计算msgtyp。出错返回 -1。