system V消息队列和posix消息队列类似,linux系统这两种消息队列都支持。先来看一下system V消息队列相关操作及其函数。
- #include <sys/ipc.h>
- #include <sys/msg.h>
- int msgget(key_t key, int msgflg);
- 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) */
- };
其中ipc_perm 结构体定义如下:
- 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 */
- };
当一个消息队列初始化完后,该消息队列对应的结构被作如下初始化: msg_perm.cuid 和 msg_perm.uid被设置为当前进程的用户ID,
msg_perm.cuid 和 msg_perm.uid被设置为当前进程的组ID;msg_perm.mode被设置为msgflg;msg_qnum, msg_lspid, msg_lrpid, msg_stime and msg_rtime 被设置为 0;msg_ctime被设置为当前时间;msg_qbytes被设置为系统限制值MSGMNB。
[cpp]
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- #include <sys/types.h>
- #include <sys/ipc.h>
- #include <sys/msg.h>
- int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
参数msgqid为消息队列标识,为msgget()返回值;
参数msgp为指向用户定义结构体的指针,结构体定义格式模板如下:
[cpp]
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- struct msgbuf {
- long mtype; /* message type, must be > 0 */
- char mtext[1]; /* message data */
- };
mtex域为数组,该数组大小为函数参数msgsz,mtype的值必须大于0;该结构由用户自己定义,一般根据实际应用来定义。
参数msgsz为将要发送消息的长度,可以指定为0,一般指定为msgbuf结构体长度减去long类型长度(sizeof(msgbuf) – sizeof(long));
参数msgflg为0,或IPC_NOWAIT,IPC_NOWAIT为非阻塞,发送时如果对列数据已满,则函数马上返回错误EAGAIN,如果msgflg为0,则阻塞直到消息队列由足够空间添加新的消息,或消息队列从系统中删除,或被信号中断。
- #include <sys/ipc.h>
- #include <sys/msg.h>
- ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);
参数msgid同函数msgsnd;
参数msgp通函数函数msgsnd,为指向接收消息结构体指针;
参数msgsz为接受消息的缓存大小;
参数msgtyp为读取何种消息,如果为: 0 – 读取消息队列中最早的消息,以先进先出的方式读取消息。 > 0 – 读取消息队列类型为
msgtyp最早的消息。
< 0 – 读取消息队列中,消息类型小于或等于msgtyp绝对值的消息中最小消息类型的最早消息。 参数msgflg为如下的值或者几个值得或: IPC_NOWAIT – 如果队列中没有则立即返回;如果未指定该选项,函数将一直阻塞,直到指定的消息可读取,或消息队列从系统中删除,或被信号中断; MSG_NOERROR – 截断消息如果接收到的消息大小大于msgsz给定的值; MSG_EXCEPT – 使用大于0的msgtyp去读取消息类型不为
msgtyp第一个消息;
msgctl()函数对一个队列做控制操作。 #include <sys/msg.h> int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf); 参数cmd为对队列要做的操作,这些操作有:
buf指针指向的
msqid_ds 结构体中。
IPC_SET – 使用buf指向的结构体来设置msgqid对应的消息队列内核结构体;
IPC_RMID – 删除msgqid消息队列;
IPC_INFO,MSG_INFO, MSG_STAT详见linux man函数手册。
服务进程:
[cpp]
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- #include <stdio.h>
- #include <string.h>
- #include <sys/types.h>
- #include <sys/ipc.h>
- #include <errno.h>
- #include <unistd.h>
- #include <signal.h>
- #include <stdlib.h>
- #include “slnmq.h”
- static int recv_type, msgid;
- int sln_server_loop(void)
- {
- int rcvmsg_len;
- key_t key;
- struct sln_msgbuf slnmsg;
- key = ftok(SLN_IPC_MQ_NAME, 0);
- if (key < 0) {
- fprintf(stderr, “ftok: %s\n”, strerror(errno));
- return -1;
- }
- msgid = msgget(key, IPC_CREAT | IPC_EXCL);
- if ((msgid < 0) && (errno != EEXIST)) {
- fprintf(stderr, “msgget: %s\n”, strerror(errno));
- return -1;
- }
- if (msgid < 0) {
- printf(“Open existing mq!\n”);
- msgid = msgget(key, IPC_CREAT);
- if (msgid < 0) {
- fprintf(stderr, “msgget: %s\n”, strerror(errno));
- return -1;
- }
- }
- sleep(10); //just for test
- for (;;) {
- rcvmsg_len = msgrcv(msgid, &slnmsg, SLN_IPC_MQ_MSGSIZE, recv_type, 0);
- if (rcvmsg_len < 0) {
- fprintf(stderr, “msgrcv: %s\n”, strerror(errno));
- sleep(1);
- continue;
- }
- fprintf(stdout, “receive – recv len: %d, msg type: %d, msg: %s\n”,
- rcvmsg_len, slnmsg.msgtype, slnmsg.msg);
- }
- return 0;
- }
- static void sigint_func(int sig)
- {
- if (msgctl(msgid, IPC_RMID, NULL) < 0) {
- fprintf(stderr, “msgctl: %s\n”, strerror(errno));
- }
- exit(0);
- }
- int main(int argc, const char *argv[])
- {
- FILE *fp = NULL;
- if (argc != 2) {
- fprintf(stderr, “Usage: %s <msg type>\n”, argv[0]);//运行时,指定服务要进程接收的消息类型
- return -1;
- }
- recv_type = atoi(argv[1]);
- if (access(SLN_IPC_MQ_NAME, F_OK) < 0) {
- fp = fopen(SLN_IPC_MQ_NAME, “w+”);
- if (NULL != fp) {
- fclose(fp);
- }
- }
- signal(SIGINT, sigint_func); //服务进程捕获中断信号,在中断处理函数里面删除消息队列并推出程序
- sln_server_loop();
- return 0;
- }
客户进程:
[cpp]
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- #include <stdio.h>
- #include <string.h>
- #include <sys/types.h>
- #include <sys/ipc.h>
- #include <errno.h>
- #include “slnmq.h”
- int sln_msgsnd(int msg_type, const void *sndmsg, int sndlen)
- {
- int msgid, rcvmsg_len;
- key_t key;
- struct sln_msgbuf slnmsg;
- key = ftok(SLN_IPC_MQ_NAME, 0);
- if (key < 0) {
- fprintf(stderr, “ftok: %s\n”, strerror(errno));
- return -1;
- }
- msgid = msgget(key, IPC_CREAT);
- if (msgid < 0) {
- fprintf(stderr, “msgget: %s\n”, strerror(errno));
- return -1;
- }
- slnmsg.msgtype = msg_type;
- memcpy(&slnmsg.msg, sndmsg, sndlen);
- msgsnd(msgid, (void *)&slnmsg, sndlen, 0);
- }
- int main(int argc, const char *argv[])
- {
- int type;
- if (argc != 3) {
- fprintf(stderr, “Usage: %s <msg type> <msg content>\n”, argv[0]);
- return -1;
- }
- type = atoi(argv[1]);
- sln_msgsnd(type, argv[2], strlen(argv[2]) + 1);
- return 0;
- }
服务进程首先运行,并在开始读取消息处等待10秒,客户进程在服务进程还未开始读取数据时向消息队列加入多条消息,如下:
[cpp]
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- ./client 1 abcd
- ./client 2 efghi
- ./client 3 jkl
- ./client 4 mn
- ./client 5 opqrst
- ./client 6 uv
- ./client 7 w
- ./client 8 xyz
当服务进程运行时会从消息队列中取出服务进程要取出类型(运行时参数指定)的消息,下面分别是服务器运行时指定的消息类型以及取出的消息(客户端的运行都如上):
[cpp]
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- # ./server 0(读取所有消息)
- receive – recv len: 5, msg type: 1, msg: abcd
- receive – recv len: 6, msg type: 2, msg: efghi
- receive – recv len: 4, msg type: 3, msg: jkl
- receive – recv len: 3, msg type: 4, msg: mn
- receive – recv len: 7, msg type: 5, msg: opqrst
- receive – recv len: 3, msg type: 6, msg: uv
- receive – recv len: 2, msg type: 7, msg: w
- receive – recv len: 4, msg type: 8, msg: xyz
[cpp]
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- # ./server 4 (读取消息类型为4的消息)
- Open existing mq!
- receive – recv len: 3, msg type: 4, msg: mn
[cpp]
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- # ./server -5 (读取消息小于5的消息)
- Open existing mq!
- receive – recv len: 5, msg type: 1, msg: abcd
- receive – recv len: 6, msg type: 2, msg: efghi
- receive – recv len: 4, msg type: 3, msg: jkl
- receive – recv len: 3, msg type: 4, msg: mn
- receive – recv len: 7, msg type: 5, msg: opqrst
在服务器未退出时,可以使用系统命令ipcs查看系统中的消息队列:
[cpp]
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- # ipcs
- —— Message Queues ——–
- key msqid owner perms used-bytes messages
- 0x001fffde 229376 root 0 0 0
当用户按下CTRL+C时,程序会删除掉该消息队列,按下CTRL+C后,再查看:
[cpp]
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- # ipcs
- —— Message Queues ——–
- key msqid owner perms used-bytes messages
可以看到程序中的删除是成功的。
posix消息队列和system V消息队列大致类似,不过通过这两节可以看到有一些差别: posix消息队列有优先级的概念,system V没有,只能按照消息类型的先进先出来读取消息即FIFO; system V消息队列有消息类型的概念,并且可以按照消息类型取出消息,而posix不能区分消息类型; 本节源码下载: