进程间通信--消息队列教程

消息队列（message queue）:是进程间通讯的一种常用的方式，可以传递多种类型的数据流，可以实现异步传输。

消息队列是两个或者多个应用程序约定好的一种交互方式，体现在彼此知晓共同的消息队列 ID， 该收取哪种类型的消息。

下面开始介绍应用的过程，附着的代码是在某公司开发feature时候加入的

1. 创建IPC key

key\_t ftok(const char* pathname, int proj\_id)

• pathname 是一个文件的路径，需要注意的是在实际进程间通讯时，需要保证pathname一直存在且不会被修改， proj\_id是一个标识符，常用一个字符表示
• 两个进程想要实现消息队列通信，必须有相同的key,因此pathname，proj\_id是相同的
• 创建成功返回key\_t值，失败为-1，原因可查看errno
• 代码如下：

#define NEIGBOR_INFO_GET        "/tmp"
#define NEIGBOR_INFO_GET_PROJ    'x'
...

key = ftok(NEIGBOR_INFO_GET, NEIGBOR_INFO_GET_PROJ);
if(key == -1) {
    printf("[%s][%d] creat key error!\n", __FUNCTION__, __LINE__);
    return res;
}

2. 获取消息队列 ID

int msgget(key\_t key, int msgflg)

• key是ftok创建所得，flag是对消息队列的操作，常用IPC\_CREAT，即如果消息队列已存在，则返回消息队列 ID,否则创建新的消息队列， 返回 ID
• 消息队列在创建的时候是可以设置读写权限的 | 0666即 设置为可读可写
• flag如果指定为IPC\_CREAT | IPC\_EXCL ，在消息队列已存在下，会返回-1， errno为EEXIST
• 返回值为消息队列的 ID， 否则为-1， 原因可查看errno
• 代码如下：

...<br></br>int gs_getneigborinfo_qid;
...
gs_getneigborinfo_qid = msgget(key, IPC_CREAT | 0666);
if(gs_getneigborinfo_qid == -1) {
　　printf("[%s][%d], create message deque error!\n", __FUNCTION__, __LINE__);
   return res;
}

3. 消息类型定义 msgbuf

msgbuf定义有一定的规范，常用如下：

struct msgbuf {
    long type;
    char mtext[1];
};

每一个msg中必须含有一个 long 类型的type,用于区分消息类型，后面的数据是可以自定义的，如下：

...
#define CHASSISID_MAX_SIZE  255
#define PORTID_MAX_SIZE     255
...

struct neighborInfo {
    long type;
    char chassis_id[CHASSISID_MAX_SIZE + 1];
    char port_id[PORTID_MAX_SIZE + 1];
};

4. 发送消息 msgsnd

int msgsnd(int msgid, const void *msgp, size\_t msgsz, int msgflg)

• msgid:指定的消息队列 ID
• msgp:待发送的数据buff
• msgsz：待发送数据大小，常用sizeof(struct msgbuf) - sizeof(long)
• msgflg:常为0:表示阻塞发送，ICP\_NOWAIT:非阻塞发送
• 成功返回0，否则为-1， 错误码为errno
• 代码如下：

...
#define RESPONSE_INFO_TYPE 1
#define REQUEST_INFO_TYPE 2
struct neighborInfo temp;
memset(&temp, 0, sizeof(temp));
int rs = -1; 
temp.type = REQUEST_INFO_TYPE;

...

rs = msgsnd(gs_getneigborinfo_qid, &temp, sizeof(temp) - sizeof(long), IPC_NOWAIT);
if(rs == -1) {
　　printf("[%s][%d] msg send error!\n", __FUNCTION__, __LINE__);
   // pthread_mutex_unlock(&gs_pthread_lock);
   return rs;
}

5. 接收消息 msgrcv

ssize\_t msgrcv(int msgid, void *msgp, size\_t msgsz, long msgtyp, int msgflg)

• msgtyp:需要接收的消息类型，如果为0， 则读取消息队列的第一条消息，不管其消息类型
• 读取成功返回读取的消息长度，否则为-1，错误码查看errno
• 代码如下：

...<br></br>// need to recv info
memset(&temp, 0, sizeof(temp));
int count = 200;
do {
    rs= msgrcv(gs_getneigborinfo_qid, &temp, sizeof(temp), RESPONSE_INFO_TYPE, IPC_NOWAIT);
    count--;
    if(rs == -1) {
        usleep(1000); // wait 1ms to rerecive data
    }
} while(rs == -1 && count > 0 && errno == ENOMSG);    <br></br>...

6. 消息队列控制 msgctl

int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid\_ds *buf);

• msgid:消息队列 ID
• cmd：控制命令 IPC\_STAT::将消息队列信息存放到buf中，IPC\_RMID:删除消息队列
• buf: 消息队列信息存放

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) */
           };

       The ipc_perm structure is defined as follows (the highlighted fields are settable using IPC_SET):

           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 */
           };