Linux下訊息佇列學習筆記

訊息佇列是進程間通訊的一種方法，一開始我以為訊息佇列是類似一個管道，一頭串連一個進程、一頭串連另一個進程，只能由這兩個進程來進行互相的讀寫。其實這是錯的，訊息佇列是系統層面的，它不屬於某兩個進程，它是由系統維護的一個鏈表結構。對訊息佇列的讀寫就是一個對鏈表的操作，預設是在鏈表的一端寫資料，另一端讀資料（先進先出），進程也可以取指定某種訊息類型的訊息。

在一個進程裡建立了訊息佇列，且是可讀可寫的，那麼系統中的所有進程都可以對它進行讀寫操作。

1、開啟或建立一個訊息佇列

原型：int msgget(key_t key, int msgflg);
參數：
1）key ：訊息佇列的key值。
2）msgflg：
IPC_CREAT：如果key對應的訊息佇列對象不存在，則建立；否則則進行開啟操作，返回0。
IPC_EXCL：如果key對應的訊息佇列對象不存在，則返回-1；否則則進行開啟操作，返回0。
許可權控制：0666表示可讀可寫，和上面的IPC_CREAT做邏輯或操作。
傳回值：
成功返回，建立的或開啟的訊息佇列的id。
失敗返回-1。

例子程式：test1.c

代碼如下

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#include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h> #include <stdio.h> int main(void) {  int msgid;  printf("this is test1!＼n");    msgid = msgget(1001, 0666|IPC_CREAT);  printf("msgid = %d＼n", msgid);    return 0; }   執行結果： [root@server ~]# gcc -o test1 test1.c [root@server ~]# ./test1 this is test1! msgid = 32768 [root@server ~]# ipcs ------ Shared Memory Segments -------- key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status      ------ Semaphore Arrays -------- key        semid      owner      perms      nsems     0x00000000 0          root       600        1         ------ Message Queues -------- key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages    0x000003e9 32768      root       666        0            0

  
從ipcs命令的結果可以知道，訊息佇列在建立它的進程退出後，還存在於系統中，說明訊息佇列是系統一層的，並不是屬於某個進程的。

2、設定訊息佇列屬性（包括刪除）

原型：int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
參數：
1）msqid：訊息佇列的id。
2）cmd：執行的控制命令。
IPC_STAT：讀取訊息佇列屬性。取得此隊列的msqid_ds 結構，並將其存放在buf指向的結構中。
IPC_SET ：設定訊息佇列屬性。
IPC_RMID：刪除訊息佇列。
IPC_INFO：讀取訊息佇列基本情況。此命令等同於 ipcs 命令。

例子程式：test2.c

代碼如下

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#include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h> #include <stdio.h> int main(void) {  int i;  printf("this is test2!＼n");  i = msgctl(32768, IPC_RMID, NULL);//這裡已經知道訊息id等於32768  if (0 == i)  {   printf("msq deleted!＼n");  }  return 0; } 執行結果： [root@server ~]# gcc -o test2 test2.c [root@server ~]# ./test2 this is test2! msq deleted! [root@server ~]# ipcs ------ Shared Memory Segments -------- key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status      ------ Semaphore Arrays -------- key        semid      owner      perms      nsems     0x00000000 0          root       600        1         ------ Message Queues --------

key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages
原有的訊息佇列被刪除了。

3、向訊息佇列寫/讀訊息

原型：int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
原型：ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);

參數：
1）msqid：訊息佇列的id。
2）msgp：指向訊息緩衝區的指標，該指標指向如下的一個使用者可定義的通用結構。

struct mymsg {
  long mtype;
  char mbuf[1024];
};
3）msgsz：訊息的大小。
4）msgflg：可以為IPC_NOWAIT或0，表示操作是阻塞式的還是非阻塞式的。
設定為IPC_NOWAIT，在msgsnd()中，如果訊息佇列已經滿了，則不會阻塞，立即返回-1（EAGAIN）。
在msgrcv()中，如果訊息佇列為空白，則不做等待，立即返回-1（ENOMSG）。
設定為0，在msgsnd()中，進程阻塞直到（a）有空間可以容納要發送的訊息；或（b）從系統中刪除了此隊列（返回EIDRM）；或（c）捕捉到一個訊號，並從訊號處理常式返回（返回EINTR）。
在msgrcv()中，進程阻塞直到（a）有了指定類型的訊息；或（b）從系統中刪除了此隊列（返回EIDRM）；或（c）捕捉到一個訊號並從訊號處理常式返回（返回EINTR）。
5）msgtype：用於msgrcv()函數，指定訊息的類型。相當於區分訊息類別的標誌位。
msgtype = 0，返回訊息佇列中的第一個訊息。

傳回值：
msgsnd()，成功返回0，出錯返回-1。
msgrcv()，成功返回訊息資料部分的長度，出錯返回-1。

例子程式：test3.c

代碼如下

複製代碼

#include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h> #include <stdio.h> #include <errno.h> typedef struct {  long mtype;  char mbuf[1024]; }mymsg; int main(void) {  int i;  int msgid1, msgid2;  mymsg message1, message2, message3;    printf("this is test3!＼n");    msgid1 = msgget(1002, 0666|IPC_CREAT);//key 1002  if (msgid1 < 0)  {   printf("create key=1002 error, errno=%d＼n", errno);   exit(-1);  }  msgid2 = msgget(1003, 0666|IPC_CREAT);//key 1003  if (msgid2 < 0)  {   printf("create key=1003 error, errno=%d＼n", errno);   exit(-1);  }  //初始化  message1.mtype = 1;//設定一個訊息類型  memcpy(message1.mbuf, "first message", 13);  message3.mtype = 1;  memcpy(message3.mbuf, "hello test4.", 12);    //test3進程在msgid1上發訊息  i = msgsnd(msgid1, (void *)&message1, strlen(message1.mbuf)+1, 0);  if (i < 0)  {   printf("send message1 error, errno=%d＼n", errno);   exit(-1);  }    //test3進程從msgid1取訊息，存到message2中  i = msgrcv(msgid1, (void *)&message2, 1024, 0, 0);  if (i < 0)  {   printf("rev error, errno=%d＼n", errno);   exit(-1);  }  else  {   //顯示取出的訊息   printf("%s＼n", message2.mbuf);  }  //test3進程在msgid2上發訊息  i = msgsnd(msgid2, (void *)&message3, strlen(message3.mbuf)+1, 0);  if (i < 0)  {   printf("send message3 error, errno=%d＼n", errno);   exit(-1);  }    return 0; }

例子程式：test4.c

代碼如下

複製代碼

#include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h> #include <stdio.h> #include <errno.h> typedef struct {  long mtype;  char mbuf[1024]; }mymsg; int main(void) {  int i, j;  mymsg message;    printf("this is test4!＼n");    i = msgget(1003, 0666|IPC_CREAT);  if (i < 0)  {   printf("create key=1003 error, errno=%d＼n", errno);   exit(-1);  }    //test4進程在key=1003的訊息佇列上取訊息  j = msgrcv(i, (void *)&message, 1024, 0, 0);  if (j < 0)  {   printf("rev error, errno=%d＼n", errno);   exit(-1);  }  else  {   //顯示取出的訊息   printf("%s＼n", message.mbuf);  }    return 0; }

開兩個終端，一個執行test3，另一個執行test4。
test3執行結果：

代碼如下	複製代碼
[root@server ~]# ./test3 this is test3! first message

ipcs命令能看到key=1003的訊息佇列中有一條訊息，使用了13位元組長度。

代碼如下	複製代碼
key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages 0x000003ea 98305      root       666        0            0       0x000003eb 131074     root       666        13           1       test4執行結果： [root@server ~]# ./test4 this is test4! hello test4.

以上。