System V消息队列

消息的基本属性

System V的消息属性包含在一个msqid_ds的结构中

struct msqid_ds{
    struct ipc_cerm msg_perm;  //读取权限, 0644, 0777
    struct *msg_first; //消息队列的第一条消息地址
    struct *msg_last; //消息队列的最后一条消息地址
    msglen_t msg_cbytes; //当前消息的长度
    msgnum_t msg_qnum; //消息队列中的消息总数
    msglen_t msg_qbytes; //一条消息的最大长度
    pid_t msg_lspid; //last sender进程ID
    pid_t msg_lrpid; //last receiver进程ID
    time_t msg_stime; //time of last msgsnd()
    time_t msg_rtime; //time of last msgrcv()
    time_t msg_ctime; //time of last msgctl()
};

消息格式:
由一个结构组成,第一个long参数类型表示消息类型(怎么解读消息由用户自己定义与系统无关), 且其值必须大于0; 第二个为消息内容, 其长度和数据类型可自定义; 除第一个结构成员固定外, 其它成员的数量也可以自定义

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

基本函数:

#include <sys/ipc.h>
key_t ftok(char *fname, int id);
 
#include <sys/msg.h>
int msgget(key_t key, int oflag);
int msgsnd(int msgqid, const void *ptr, size_t length, int flag);
ssize_t msgrcv(int msqid, void *ptr, size_t length, long type, int flag);
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buff);

ftok函数:用于生成一个唯一的key_t, fname为一个已存在的文件名, id取0-255之间的正整数. 实际是通过获取文件的i节点号再加上id形成唯一的key_t.
msgget函数:key_t可以为IPC_PRIVATE生成随机数; oflag可以是0644|IPC_CREAT|IPC_EXCL的组合
msgsnd函数:前三个参数同write函数, flag为0或IPC_NOWAIT设定是否等待
msgrcv函数:前三个参数同read函数,flag参数同msgsnd
type=0时按顺序取出第一条消息
type>0时取出消息队列中type为其值的第一条消息
type<0时取绝对值范围内type最小的第一条消息
msgctl函数:
cmd=IPC_RMID时,删除指定的msqid消息队列,第三个参数无意义
cmd=IPC_SET时,用第三个参数来代替当前消息队列属性
cmd=IPC_STAT,获取msqid消息队列的属性,通过第三个参数返回

包裹函数

vmqpack.h

#ifndef _VMQPACK_H
#define _VMQPACK_H
 
#include "unpipc.h"
#include <sys/types.h>
#include <sys/msg.h>
 
struct msgbuf{
    long mtype;
    char mtext[100];
};
 
key_t Ftok(char *fname,int id);
int Msgget(key_t key,int oflag);
void Msgsnd(int mqid,const void *ptr,size_t length, int flag);
ssize_t Msgrcv(int msqid, void *ptr, size_t length, long type, int flag);
void Msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buff);
 
#endif

vmqpack.c

#include "vmqpack.h"
 
key_t Ftok(char *fname,int id){
    key_t key=ftok(fname,id);
    if(key == -1)
        err_quit("ftok error");
    return key;
}
int Msgget(key_t key,int oflag){
    int mqid=msgget(key,oflag);
    if(mqid == -1)
        err_quit("msgget errror");
    return mqid;
}
void Msgsnd(int mqid, const void *ptr, size_t length, int flag){
    if(msgsnd(mqid,ptr,length,flag) == -1)
        err_quit("msgsnd error");
}
ssize_t Msgrcv(int msqid, void *ptr, size_t length, long type, int flag ){
    ssize_t n=msgrcv(msqid,ptr,length,type,flag);
    if(n == -1)
        err_quit("msgrcv error");
    return n;
}
void Msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buff){
    int ret=msgctl(msqid,cmd,buff);
    if(ret == -1)
        err_quit("msgctl error");
}

发送与接收

send.c

#include "vmqpack.h"
 
int main(int argc, char *argv[]){
    int mqid;
    long type;
    struct msgbuf buf;
    if(argc != 3)
        err_quit("usage: send <pathname> <type>");
    type=atoi(argv[2]);
    mqid=Msgget(ftok(argv[1],0),0644|IPC_CREAT);
    buf.mtype=type;
    strncpy(buf.mtext,"hello, server",strlen("hello,server")+1);
    Msgsnd(mqid,&buf,sizeof(buf),0);
    exit(0);
}

recv.c

#include "vmqpack.h"
int main(int argc, char *argv[]){
    int c,flag,mqid;
    long type;
    ssize_t n;
    struct msgbuf buff;
    key_t key;
    type=flag=0;
    while((c=getopt(argc,argv,"nt:")) != -1){
        switch(c){
            case 'n':
                flag |= IPC_NOWAIT;
                break;
            case 't':
                type=atol(optarg);
                break;
        }
    }
    if(optind != argc -1)
        err_quit("usage: recv[-n] [-t type] <pathname>");
    key=Ftok(argv[optind],0);
    mqid=Msgget(key,0400);
    n=Msgrcv(mqid,&buff,sizeof(buff),type,flag);
    printf("read %d bytes, type=%ld
",n,buff.mtype);
    printf("msgdata: %s
",buff.mtext);
    Msgctl(mqid,IPC_RMID,NULL);
    exit(0);
}