Linux消息队列实现进程间通信实例详解

Linux消息队列实现进程间通信实例详解

一、什么是消息队列

消息队列提供了一种从一个进程向另一个进程发送一个数据块的方法。  每个数据块都被认为含有一个类型，接收进程可以独立地接收含有不同类型的数据结构。我们可以通过发送消息来避免命名管道的同步和阻塞问题。但是消息队列与命名管道一样，每个数据块都有一个最大长度的限制。

Linux用宏MSGMAX和MSGMNB来限制一条消息的最大长度和一个队列的最大长度。

二、在Linux中使用消息队列

Linux提供了一系列消息队列的函数接口来让我们方便地使用它来实现进程间的通信。它的用法与其他两个System V PIC机制，即信号量和共享内存相似。

进程间通信（IPC）：进程间通信的本质就是通过让不同的进程看到一份公共的资源来实现通信。

常用的进程间通信的方式有两种：通过管道和systemv标准，今天我们来介绍systemv标准中的一种：消息队列

消息队列：消息队列提供了一种从一个进程向另一个进程发送一个数据块的方法，每个数据块都认为是有一个类型，接受者进程接收的数据块可以有不同的类型值。我们可以通过发送消息来避免命名管道的同步和阻塞问题。

特点：

(1)消息队列可认为是全局的一个链表，由消息队列标识符进行标识。
(2)消息队列允许一个或多个进程写入或读取消息
(3)消息队列的声明周期随内核
(4)消息队列可以实现双向通信

创建一个消息队列：msget()

第一个参数：每一个消息队列都有唯一的key值，可以由ftok()产生

第二个参数：一般由两个选项IPC_CREAT和IPC_EXCL，单独使用ipc_creat时，如果消息队列不存在则创建一个，如果存在则打开 IPC_EXCL 如果同时使用，如果消息队列不存在则创建之，如果存在则出错返回。当单独使用IPC_EXCL时，没有意义。

ftok:

参数可由用户指定。

下面用代码实现消息队列的创建：

在创建一个消息队列（其他ipc相同）时，需要先通过文件路径名和项目ID获取一个键值，然后通过此键值由内核生成标识符，在以后可通过此标识符来使用此消息队列。

为什么要有key值和标识符两个值呢？

描述符是对于用户操作而言的，让用户感觉操作和对文件的操作相同，key是对于系统内部说的。

我们使用ftok来创建key值，具体可以man一下fotk函数，大概是这样的：按给定的路径名取得其stat结构，从该结构中取出部分st_dev和st_ino字段，然后再与项目id组合起来，如果两个路径名引用两个不同的文件，那么，对这两个路径名调用ftok通常返回不同的key值，但是，因为i节点号和key通常都存放在长整型中，于是创建key时可能会丢失信息，这意味着，如果使用同一项目id，那么对于不同文件的两个路径名可能产生相同的key值。而标识符是唯一确定的，可以用来区别于其他ipc的。

删除消息队列：msgctl()

代码实现：

发送消息：msgsnd()

接收消息：magrcv()，这两个函数实现进程间的双向通信
 

参数：msqid-消息队列标识码

msgp-指向消息缓冲区的指针，此位置是用来暂时存储发送和接收的消息，是一个用户可定义的通用结构。
msgtyp-从消息队列内读取的消息形态。如果值为0，则表示消息队列中，所有消息被读取。
msgsz:消息的大小

返回值：成功返回0，失败则返回-1.

那么如何查看系统中正在运行的消息队列呢？

介绍两个命令：ipcs -q 查看消息队列

ipcrm -q msgid 删除此消息队列