良许Linux教程网 Linux教程 Linux消息队列编程

Linux消息队列编程

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。

 

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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

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

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

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

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 

    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

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

2.client.c


#include
#include
#include
#include
#include
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) {
printf("receive msg error \n");
return 0;
}
printf("data:%s\n",ckxmsg.mtext);
if(strncmp(ckxmsg.mtext,"QUIT",4) ==0)
break;
}
return 0;
}

以上就是良许教程网为各位朋友分享的Linux消息队列编程。想要了解更多Linux相关知识记得关注公众号“良许Linux”,或扫描下方二维码进行关注,更多干货等着你!

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良许

作者: 良许

良许,世界500强企业Linux开发工程师,公众号【良许Linux】的作者,全网拥有超30W粉丝。个人标签:创业者,CSDN学院讲师,副业达人,流量玩家,摄影爱好者。
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