• linux编程之消息队列


    消息队列是内核地址空间中的内部链表,通过linux内核在各个进程之间传递内容,消息顺序地发送到消息队列中,并且以几种不同的方式

    从队列中获取,每个消息队列可以用IPC标识符唯一的进行标识,内核中的消息队列是通过IPC的标识符来区别的,不同的消息队列之间是

    相互独立的,每个消息队列中的消息又构成一个独立的链表.

     

    消息队列中的数据结构

    1、消息缓冲结构
    向消息队列发送消息时,必须组成合理的数据结构。Linux系统定义了一个模版数据结构msgbuf:
    #include<linux/msg.h>
    struct msgbuf{
    long type;
    char mtext[1];
    }
    其中type表示消息的类型,以正数表示。mtext是该消息的数据,并不一定就是char 类型,任意类型都可以的。
    2、msqid_ds内核数据结构。
    struct msqid_ds{
       struct ipc_perm msg_perm;
       time_t msg_stime;
       time_t msg_rtime;
       time_t msg_ctime;
       unsigned long _msg_cbuyes;
        ..........
       };
     
    Linux内核中,每个消息队列都维护一个结构体,此结构体保存着消息队列当前状态信息,该结构体在头文件linux/msg.h中定义。
    3、ipc_perm内核数据结构
    struct ipc_perm{
      key_t key;
      uid_t uid;
      gid_t gid;
      .......
    };
    结构体ipc_perm保存着消息队列的一些重要的信息,比如说消息队列关联的键值,消息队列的用户id组id等。它定义在头文件linux/ipc.h中
     
    Linux的消息队列(queue)实质上是一个链表, 它有消息队列标识符(queue ID). msgget创建一个新队列或打开一个存在的队列; msgsnd向队列末端
    添加一条新消息; msgrcv从队列中取消息, 取消息是不一定遵循先进先出的, 也可以按消息的类型字段取消息. 
     
     
     
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/ipc.h>
    #include <sys/msg.h>
      int msgget(key_t key, int msgflg);
     
    参数key是一个键值,由ftok获得;msgflg参数是一些标志位。该调用返回与健值key相对应的消息队列描述字,如果没有消息队列与健值key相对应,
    并且msgflg中包含了IPC_CREAT标志位或者key参数为IPC_PRIVATE,那么该调用将创建一个新的消息队列。
     
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/ipc.h>
    #include <sys/msg.h>
    int msgrcv(int msqid, struct msgbuf *msgp, int msgsz, long msgtyp, int msgflg);
    该系统调用从msgid代表的消息队列中读取一个消息,并把消息存储在msgp指向的msgbuf结构中。
     msqid为消息队列描述字;消息返回后存储在msgp指向的地址,msgsz指定msgbuf的mtext成员的长度(即消息内容的长度),msgtyp为请求读
    取的消息类型,成功返回读出消息的实际字节数,否则返回-1。
     
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/ipc.h>
    #include <sys/msg.h>
    int msgsnd(int msqid, struct msgbuf *msgp, int msgsz, int msgflg);
    向msgid代表的消息队列发送一个消息,即将发送的消息存储在msgp指向的msgbuf结构中,消息的大小由msgze指定。
     对发送消息来说,有意义的msgflg标志为IPC_NOWAIT,指明在消息队列没有足够空间容纳要发送的消息时,msgsnd是否等待。成功返回0,否则
    返回-1。
     
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/ipc.h>
    #include <sys/msg.h>
    int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
    该系统调用对由msqid标识的消息队列执行cmd操作,共有三种cmd操作:IPC_STAT、IPC_SET 、IPC_RMID。
     
    IPC_STAT:该命令用来获取消息队列信息,返回的信息存贮在buf指向的msqid结构中;
    IPC_SET:该命令用来设置消息队列的属性,要设置的属性存储在buf指向的msqid结构中;可设置属性包括:msg_perm.uid、msg_perm.gid、
                    msg_perm.mode以及msg_qbytes,同时,也影响msg_ctime成员。
    IPC_RMID:删除msqid标识的消息队列;
     
    以下示例程序在建立消息队列后,打印其属性,并在每次发送和接收后均查看其属性,最后对消息队列进行了修改:
     
     
    该程序的执行结果如下:
     
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