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Linux System V IPC 消息队列

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[系统(linux) 所属分类 系统(linux) | 发布者 店小二04 | 时间 20161001 | 作者 红领巾 ] 0人收藏点击收藏

linux System V IPC 消息队列

模型:
获取key值 :ftok()
创建/获取消息队列 :msgget()
发消息到消息队列/从消息队列收信息 :msgsnd()/msgrcv()
删除消息队列 :msgctl()
使用的头文件
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
ftok()
//获取key值, key值是System V IPC的标识符,成功返回key,失败返回-1设errno
//同pathname+同 proj_id==>同key_t;
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
pathname :文件名
proj_id: 1~255的一个数,表示project_id
key_t key=ftok(".",100); //“.”就是一个存在且可访问的路径, 100是假设的proj_id
if(-1==key)
perror("ftok"),exit(-1);
msgget()
//创建/获取消息队列,成功返回shmid,失败返回-1
int msgget(key_t key, int msgflg); //ATTENTION:用int msqid=msgget()比较好看

msgflg:具体的操作标志

IPC_CREAT 若不存在则创建, 需要在msgflg中"|权限信息"; 若存在则打开
IPC_EXCL若存在则创建失败
0 获取已经存在的消息队列

消息队列的容量由msg_qbytes控制,在消息队列被创建的过程中,这个大小被初始化为MSGMNB,这个限制可以通过msgctl()修改

int msqid=msgget(key,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0664);
if(-1==msqid)
perror("msgget"),exit(-1);
msgsnd()
//向指定的消息队列发送指定的消息,如果消息队列已经满了,默认的行为是堵塞,直到队列有空间容纳新的消息,成功返回0,失败返回-1设errno
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
msqid msgget()返回的消息队列的ID
msgp消息的的首地址, 消息的参考数据类型如下
struct msgbuf {
long mtype; /* message type, must be > 0 */ //消息的类型
char mtext[1]; /* message data */ //消息的内容
};
ATTENTION:The mtext field is an array (or other structure) whose size is specified by msgsz, a nonnegative integer value.
msgsz消息的大小, 该参数用于指定消息内容的大小, 不包括消息的类型。只能sizeof(Msgbuf.mtext),不能sizeof(Msgbuf)
msgflg发送的标志, 默认给0即可
Msg msg1={1,"hello"};//消息的类型是1,内容是hello
int res=msgsnd(msqid,&msg2,sizeof(msg2.buf),0);
if(-1==res)
perror("msgsnd"),exit(-1);
msgrcv()
//向指定的消息队列取出指定的消息,成功返回实际接受到的byte数,失败返回-1设errno
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);
msqid: 消息队列的ID(returned by msgget)
msgp: 存放接收到消息的缓冲区首地址
msgsz: 消息的最大大小, 不包括消息的类型==>只能sizeof(Msgbuf.mtext),不能sizeof(Msgbuf)
如果消息的长度>msgsz且msgflg里有MSG_NOERROR,则消息会被截断,被截断的部分会丢失
如果消息的长度>msgsz且msgflg里没有MSG_NOERROR,那么会出错,报E2BIG。

msgtyp: 消息的类型

0:读取消息队列中的第一个消息
>0:读取消息队列中第一个type为msgtype的消息, 除非msg_flg里有MSG_EXCEPT,此时队列中的第一个不是msgtyp的消息会被读取
<0读取消息队列中type<=|msgtype|的消息, 这里再优先读取最小的

msgflg: 发送的标志, 默认给0即可

Msg msg1;
int res=msgrcv(msqid,&msg1,sizeof(msg1.buf),1,0);
if(-1==res)
perror("msgrcv"),exit(-1);
msgctl()
// 消息操作,成功返回0,失败返回-1设errno
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
msqid :消息队列的ID,由msgget()
buf 结构体指针
struct msqid_ds {
struct ipc_perm msg_perm; /* Ownership and permissions */
time_t msg_stime; /*Time of last msgsnd(2) */
time_t msg_rtime; /* Time of last msgrcv(2) */
time_t msg_ctime; /* Time of last change */
unsigned long __msg_cbytes; /* Current number of bytes in queue (nonstandard) */
msgqnum_t msg_qnum; /* Current number of messages in queue */
msglen_t msg_qbytes; /* Maximum number of bytes allowed in queue */
pid_t msg_lspid; /* PID of last msgsnd(2) */
pid_t msg_lrpid; /* PID of last msgrcv(2) */
};
struct ipc_perm {
key_t __key; /* Key supplied to msgget(2) */
uid_t uid; /* Effective UID of owner */
gid_t gid; /* Effective GID of owner */
uid_t cuid; /* Effective UID of creator */
gid_t cgid; /* Effective GID of creator */
unsigned short mode; /* Permissions */
unsigned short __seq; /* Sequence number */
};

cmd

IPC_STAT从内核相关结构体中拷贝消息队列相关的信息到buf指向的结构体中
IPC_SET把buf指向的结构体的内容写入到内核相关的结构体中,同时更显msg_ctimer成员,同时以下成员也会被更新:msg_qbytes, msg_perm.uid, msg_perm.gid, msg_perm.mode。调用队列的进程的effective UID必须匹配队列所有者或创建者的msg_perm.uid或msg_perm.cuid或者该进程拥有特权级别,
IPC_RMID立即销毁消息队列,唤醒所有正在等待读取或写入该消息队列进程,调用的进程的UID必须匹配队列所有者或创建者或者该进程拥有足够的特权级别

IPC_INFO (Linux-specific)返回整个系统对与消息队列的限制信息到buf指向的结构体中

//_GNU_SOURCE
//<sys/msg.h>
struct msginfo {
int msgpool;/*Size in kibibytes of buffer pool used to hold message data; unused within kernel*/
int msgmap; /*Maximum number of entries in message map; unused within kernel*/
int msgmax; /*Maximum number of bytes that can be written in a single message*/
int msgmnb; /*Maximum number of bytes that can be written to queue; used to initialize msg_qbytes during queue creation*/
int msgmni; /*Maximum number of message queues*/
int msgssz; /*Message segment size; unused within kernel*/
int msgtql; /*Maximum number of messages on all queues in system; unused within kernel*/
unsigned short int msgseg; /*Maximum number of segments; unused within kernel*/
};
int res=msgctl(msqid,IPC_RMID,NULL);
if(-1==res)
perror("msgctl"),exit(-1);
例子
//Sys V IPC msg
#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<signal.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct{
long mtype; //消息的类型
char buf[20]; //消息的内容
}Msg;
int msqid; //使用全局变量,这样就可以在fa中使用msqid了
void fa(int signo){
printf("deleting..\n");
sleep(3);
int res=msgctl(msqid,IPC_RMID,NULL);
if(-1==res)
perror("msgctl"),exit(-1);
exit(0);
}
int main(){
//ftok()
key_t key=ftok(".",150);
if(-1==key)
perror("ftok"),exit(-1);
printf("key%#x\n",key);
//msgget()
msqid=msgget(key,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0664);
if(-1==msqid)
perror("msgget"),exit(-1);
printf("msqid%d\n",msqid);
//msgsnd()
Msg msg1={1,"hello"};//消息的类型是1,内容是hello
Msg msg2={2,"world"};
int res=msgsnd(msqid,&msg2,sizeof(msg2.buf),0);
if(-1==res)
perror("msgsnd"),exit(-1);
res=msgsnd(msqid,&msg1,sizeof(msg1.buf),0);
if(-1==res)
perror("msgsnd"),exit(-1);
//msgctl()
//Ctrl+C delete msq
printf("Press CTRL+C to delete msq\n");
if(SIG_ERR==signal(SIGINT,fa))
perror("signal"),exit(-1);
while(1);
return 0;
}

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