顧名思義,訊息佇列就是一些訊息的列表,使用者可以在訊息佇列中添加訊息和讀取訊息等。從這點上看,訊息佇列具有一定的FIFO特性,但是它可以實現訊息的隨機查詢,比FIFO具有更大的優勢。同時,這些訊息又是存在於核心中的,由“隊列ID”來標識。
訊息佇列的實現包括建立或開啟訊息佇列、添加訊息、讀取訊息和控制訊息隊列4種操作,其中建立或開啟訊息佇列使用的函數是msgget(),這裡建立的訊息佇列的數量會受到系統訊息佇列數量的限制;添加訊息使用的函數是msgsnd(),它把訊息添加到已開啟的訊息佇列末尾;讀取訊息使用的函數是msgrcv(),它把訊息從訊息佇列中取走,與FIFO不同的是,這裡可以取走指定的某一條訊息;控制訊息隊列使用的函數是msgctl(),它可以完成多項功能。
表1列舉了msgget()函數的文法要點。
表1 msgget()函數文法要點
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| #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h>
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表2列舉了msgsnd()函數的文法要點。
表2 msgsnd()函數文法要點
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| #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h>
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| struct msgbuf { long mtype; /* 訊息類型,該結構必須從這個域開始 */ char mtext[1]; /* 訊息本文 */ }
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表3列舉了msgrcv()函數的文法要點。
表3 msgrcv()函數文法要點
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| #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h>
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表4列舉了msgctl()函數的文法要點。
表4 msgctl()函數文法要點
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| #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h>
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下面的執行個體體現了如何使用訊息佇列進行兩個進程(發送端和接收端)之間的通訊,包括訊息佇列的建立、訊息發送與讀取、訊息佇列的撤銷和刪除等多種操作。
訊息發送端進程和訊息接收端進程間不需要額外實現進程間的同步。在該執行個體中,發送端發送的訊息類型設定為該進程的進程號(可以取其他值),因此接收端根據訊息類型來確定訊息寄件者的進程號。注意這裡使用了fotk()函數,它可以根據不同的路徑和關鍵字產生標準的key。訊息佇列發送端的代碼如下:
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#define BUFFER_SIZE512
struct message
{
long msg_type;
char msg_text[BUFFER_SIZE];
};
int main()
{
int qid;
key_t key;
struct message msg;
/* 根據不同的路徑和關鍵字產生標準的key */
if ((key = ftok(".", 'a')) == -1)
{
perror("ftok");
exit(1);
}
/* 建立訊息佇列 */
if ((qid = msgget(key, IPC_CREAT|0666)) == -1)
{
perror("msgget");
exit(1);
}
printf("Open queue %d\n",qid);
while(1)
{
printf("Enter some message to the queue:");
if ((fgets(msg.msg_text, BUFFER_SIZE, stdin)) == NULL)
{
puts("no message");
exit(1);
}
msg.msg_type = getpid();
/* 添加訊息到訊息佇列 */
if ((msgsnd(qid, &msg, strlen(msg.msg_text), 0)) < 0)
{
perror("message posted");
exit(1);
}
if (strncmp(msg.msg_text, "quit", 4) == 0)
{
break;
}
}
exit(0);
}
訊息佇列接收端的代碼如下:
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#define BUFFER_SIZE512
struct message
{
long msg_type;
char msg_text[BUFFER_SIZE];
};
int main()
{
int qid;
key_t key;
struct message msg;
/* 根據不同的路徑和關鍵字產生標準的key */
if ((key = ftok(".", 'a')) == -1)
{
perror("ftok");
exit(1);
}
/* 建立訊息佇列 */
if ((qid = msgget(key, IPC_CREAT|0666)) == -1)
{
perror("msgget");
exit(1);
}
printf("Open queue %d\n", qid);
do
{
/* 讀取訊息佇列 */
memset(msg.msg_text, 0, BUFFER_SIZE);
if (msgrcv(qid, (void*)&msg, BUFFER_SIZE, 0, 0) < 0)
{
perror("msgrcv");
exit(1);
}
printf("The message from process %d : %s", msg.msg_type, msg.msg_text);
} while(strncmp(msg.msg_text, "quit", 4));
/* 從系統核心中移走訊息佇列 */
if ((msgctl(qid, IPC_RMID, NULL)) < 0)
{
perror("msgctl");
exit(1);
}
exit(0);
}
以下是程式的運行結果,輸入“quit”則兩個進程都將結束。
Open queue 327680
Enter some message to the queue:first message
Enter some message to the queue:second message
Enter some message to the queue:quit
$ ./msgrcv
Open queue 327680
The message from process 6072 : first message
The message from process 6072 : second message
The message from process 6072 : quit
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