Linux 进程间通信 消息队列教程

1.特点：
消息队列是IPC对象的一种
消息队列由消息队列ID来唯一标识
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。
消息队列可以按照类型来发送/接收消息(消息的类型是正整数)

2.步骤：
1）产生key值ftok
2）创建或打开消息队列
3）添加消息：按照类型把消息添加到已打开的消息队列末尾
4）读取消息：可以按照类型把消息从消息队列中取走
5）删除消息队列

3.相关函数：
1）int msgget(key\_t key, int flag);
功能：创建或打开一个消息队列
参数： key值
flag：创建消息队列的权限IPC\_CREAT|IPC\_EXCL|0666
返回值：成功：msgid ； 失败：-1

2）int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size\_t size, int flag);
功能：添加消息
参数：msqid：消息队列的ID
msgp：指向消息的指针。常用消息结构msgbuf如下：
struct msgbuf{
long mtype; 100 100 //消息类型
char mtext[N]

}； //消息正文
size：发送的消息正文的字节数
flag：IPC\_NOWAIT消息没有发送完成函数也会立即返回 ； 0：直到发送完成函数才返回
返回值：成功：0 ； 失败：-1
使用：msgsnd(msgid, &msg,sizeof(msg)-sizeof(long), 0)
注意：消息结构除了第一个成员必须为long类型外，其他成员可以根据应用的需求自行定义。

3）int msgrcv(int msgid, void* msgp, size\_t size, long msgtype, int flag);
功能：读取消息
参数：msgid：消息队列的ID
msgp：存放读取消息的空间
size：接受的消息正文的字节数
msgtype：
0：接收消息队列中第一个消息。
大于0：接收消息队列中第一个类型为msgtyp的消息.
小于0：接收消息队列中类型值不小于msgtyp的绝对值且类型值又最小的消息。
flag：0：若无消息函数会一直阻塞 ； IPC\_NOWAIT：若没有消息，进程会立即返回ENOMSG
返回值：成功：接收到的消息的长度 ； 失败：-1

4）int msgctl ( int msgqid, int cmd, struct msqid\_ds *buf );
功能：对消息队列的操作，删除消息队列
参数：msqid：消息队列的队列ID
cmd：
IPC\_STAT：读取消息队列的属性，并将其保存在buf指向的缓冲区中。
IPC\_SET：设置消息队列的属性。这个值取自buf参数。
IPC\_RMID：从系统中删除消息队列。
buf：消息队列缓冲区
返回值：成功：0 ； 失败：-1
用法：msgctl（msgid, IPC\_RMID, NULL）

【3】比较：
无名管道 pipe: 具有亲缘关系的进程间，单工，数据在内存中

有名管道 fifo: 可用于任意进程间，双工，有文件名，数据在内存

信号 signal: 唯一的异步通信方式

消息队列 msg：常用于cs模式中， 按消息类型访问 ，可有优先级

共享内存 shm：效率最高(直接访问内存) ，需要同步、互斥机制

信号灯集 sem：配合共享内存使用，用以实现同步和互斥

例子：同一进程下

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>

struct msgbuf //消息结构体
{
    long types;
    int a;
    char b;
};
struct msgbuf mymsgbuf, recvbuf; //定义消息结构变量

int main(int argc, const char *argv[])
{
    key_t key;
    int msgid;
    mymsgbuf.types = 100; //给消息结构赋值
    mymsgbuf.a = 10;
    mymsgbuf.b = 'b';

    key = ftok("./app",'a');  //获取key值
    if(key < 0)
    {
        perror("ftok fail ");
        exit(1);
    }
    // 创建消息队列，如果消息队列存在，errno 会提示 eexist
    // 错误，此时只需要直接打开消息队列即可
    msgid = msgget(key,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);
    if(msgid < 0)
    {
        if(errno == EEXIST) //文件存在错误提示
        {
            msgid = msgget(key,0666);//打开消息队列
        }
        else //其他错误退出
        {
            perror("msgget fail ");
            exit(1);
        }
    }
    //发送消息
    msgsnd(msgid, &mymsgbuf, sizeof(mymsgbuf)-sizeof(long),0);
    
    //接收消息
    msgrcv(msgid,&recvbuf,sizeof(mymsgbuf)-sizeof(long),100,0);
    
    printf("mymsgbuf %d  %c\n",mymsgbuf.a, mymsgbuf.b);
    printf("recvbuf %d  %c\n",recvbuf.a, recvbuf.b);

    //删除消息队列
    msgctl(msgid, IPC_RMID, NULL);

    return 0;
}

测试：