消息队列函数(msgget、msgctl、msgsnd、msgrcv)及其范例

消息队列常用命令:

ipcs -q  

ipcs -l

ipcrm -q

消息队列函数由msgget、msgctl、msgsnd、msgrcv四个函数组成。下面的表格列出了这四个函数的函数原型及其具体说明。

1.   msgget函数原型

如果用msgget创建了一个新的消息队列对象时,则msqid_ds结构成员变量的值设置如下:

        msg_qnum、msg_lspid、msg_lrpid、 msg_stime、msg_rtime设置为0。

        msg_ctime设置为当前时间。

        msg_qbytes设成系统的限制值。

        msgflg的读写权限写入msg_perm.mode中。

        msg_perm结构的uid和cuid成员被设置成当前进程的有效用户ID,gid和cuid成员被设置成当前进程的有效组ID。

2.   msgctl函数原型

3.   msgsnd函数原型

   msgsnd()为阻塞函数,当消息队列容量满或消息个数满会阻塞。消息队列已被删除,则返回EIDRM错误;被信号中断返回E_INTR错误。

 如果设置IPC_NOWAIT消息队列满或个数满时会返回-1,并且置EAGAIN错误。

msgsnd()解除阻塞的条件有以下三个条件:

①    不满足消息队列满或个数满两个条件,即消息队列中有容纳该消息的空间。

②    msqid代表的消息队列被删除。

③    调用msgsnd函数的进程被信号中断。

4.   msgrcv函数原型

msgrcv()解除阻塞的条件有以下三个:

①    消息队列中有了满足条件的消息。

②    msqid代表的消息队列被删除。

③    调用msgrcv()的进程被信号中断。

消息队列使用程序范例

5.   消息队列控制范例
msgctl.c源代码如下:

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/msg.h>

#include <error.h>

#define TEXT_SIZE  512

struct msgbuf

{

    long mtype ;

    char mtext[TEXT_SIZE] ;

}  ;

int main(int argc, char **argv)

{

    int msqid ;

    struct msqid_ds info ;

    struct msgbuf buf ;

    struct msgbuf buf1 ;

    int flag ;

    int sendlength, recvlength ;

    msqid = msgget( IPC_PRIVATE, 0666 ) ;

    if ( msqid < 0 )

    {

        perror("get ipc_id error") ;

        return -1 ;

    }

    buf.mtype = 1 ;

    strcpy(buf.mtext, "happy new year!") ;

    sendlength = sizeof(struct msgbuf) - sizeof(long) ;

    flag = msgsnd( msqid, &buf, sendlength , 0 ) ;

    if ( flag < 0 )

    {

        perror("send message error") ;

        return -1 ;

    }

    buf.mtype = 3 ;

    strcpy(buf.mtext, "good bye!") ;

    sendlength = sizeof(struct msgbuf) - sizeof(long) ;

    flag = msgsnd( msqid, &buf, sendlength , 0 ) ;

    if ( flag < 0 )

    {

        perror("send message error") ;

        return -1 ;

    }

    flag = msgctl( msqid, IPC_STAT, &info ) ;

    if ( flag < 0 )

    {

        perror("get message status error") ;

        return -1 ;

    }

    printf("uid:%d, gid = %d, cuid = %d, cgid= %d " ,

        info.msg_perm.uid,  info.msg_perm.gid,  info.msg_perm.cuid,  info.msg_perm.cgid  ) ;

    printf("read-write:%03o, cbytes = %lu, qnum = %lu, qbytes= %lu " ,

        info.msg_perm.mode&0777, info.msg_cbytes, info.msg_qnum, info.msg_qbytes ) ;

    system("ipcs -q") ;

    recvlength = sizeof(struct msgbuf) - sizeof(long) ;

    memset(&buf1, 0x00, sizeof(struct msgbuf)) ;

    flag = msgrcv( msqid, &buf1, recvlength ,3,0 ) ;

    if ( flag < 0 )

    {

        perror("recv message error") ;

        return -1 ;

    }

    printf("type=%d, message=%s ", buf1.mtype, buf1.mtext) ;

    flag = msgctl( msqid, IPC_RMID,NULL) ;

    if ( flag < 0 )

    {

        perror("rm message queue error") ;

        return -1 ;

    }

    system("ipcs -q") ;

   return 0 ;

}

编译 gcc msgctl.c –o msgctl。

执行 ./msg,执行结果如下:

uid:1008, gid = 1003, cuid = 1008, cgid= 1003

read-write:666, cbytes = 1024, qnum = 2, qbytes= 163840

------ Message Queues --------

key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages   

0x00000000 65536      zjkf       666        1024         2          

type=3, message=good bye!

------ Message Queues --------

key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages  

6.  两进程通过消息队列收发消息
(1)发送消息队列程序

msgsnd.c源代码如下:

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/msg.h>

#include  <time.h>

#define TEXT_SIZE  512

struct msgbuf

{

    long mtype ;

    int  status ;

    char time[20] ;

    char mtext[TEXT_SIZE] ;

}  ;

char  *getxtsj()

    time_t  tv ;

    struct  tm   *tmp ;

    static  char  buf[20] ;

    tv = time( 0 ) ;

    tmp = localtime(&tv) ;

    sprintf(buf,"%02d:%02d:%02d",tmp->tm_hour , tmp->tm_min,tmp->tm_sec);

    return   buf ;

}

int main(int argc, char **argv)

{

    int msqid ;

    struct msqid_ds info ;

    struct msgbuf buf ;

    struct msgbuf buf1 ;

    int flag ;

    int sendlength, recvlength ;

    int key ;

    key = ftok("msg.tmp", 0x01 ) ;

    if ( key < 0 )

    {

        perror("ftok key error") ;

        return -1 ;

    }

    msqid = msgget( key, 0600|IPC_CREAT ) ;

    if ( msqid < 0 )

    {

        perror("create message queue error") ;

        return -1 ;

    }

    buf.mtype = 1 ;

    buf.status = 9 ;

    strcpy(buf.time, getxtsj()) ;

    strcpy(buf.mtext, "happy new year!") ;

    sendlength = sizeof(struct msgbuf) - sizeof(long) ;

    flag = msgsnd( msqid, &buf, sendlength , 0 ) ;

    if ( flag < 0 )

    {

        perror("send message error") ;

        return -1 ;

    }

    buf.mtype = 3 ;

    buf.status = 9 ;

    strcpy(buf.time, getxtsj()) ;

    strcpy(buf.mtext, "good bye!") ;

    sendlength = sizeof(struct msgbuf) - sizeof(long) ;

    flag = msgsnd( msqid, &buf, sendlength , 0 ) ;

    if ( flag < 0 )

    {

        perror("send message error") ;

        return -1 ;

    }

    system("ipcs -q") ;

   return 0 ;

}

(2)接收消息队列程序

msgrcv.c源代码如下:

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/msg.h>

#define TEXT_SIZE  512

struct msgbuf

{

    long mtype ;

    int  status ;

    char time[20] ;

    char mtext[TEXT_SIZE] ;

}  ;

int main(int argc, char **argv)

{

    int msqid ;

    struct msqid_ds info ;

    struct msgbuf buf1 ;

    int flag ;

    int  recvlength ;

    int key ;

    int mtype ;

    key = ftok("msg.tmp", 0x01 ) ;

    if ( key < 0 )

    {

        perror("ftok key error") ;

        return -1 ;

    }

    msqid = msgget( key, 0 ) ;

    if ( msqid < 0 )

    {

        perror("get ipc_id error") ;

        return -1 ;

    }

    recvlength = sizeof(struct msgbuf) - sizeof(long) ;

    memset(&buf1, 0x00, sizeof(struct msgbuf)) ;

    mtype = 1 ;

    flag = msgrcv( msqid, &buf1, recvlength ,mtype,0 ) ;

    if ( flag < 0 )

    {

        perror("recv message error ") ;

        return -1 ;

    }

    printf("type=%d,time=%s, message=%s ", buf1.mtype, buf1.time,  buf1.mtext) ;

    system("ipcs -q") ;

   return 0 ;

}

(3)编译与执行程序

①    在当前目录下利用>msg.tmp建立空文件msg.tmp。

②    编译发送消息队列程序 gcc msgsnd.c -o  msgsnd。

③    执行./msgsnd,执行结果如下:

  ----- Message Queues --------

key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages   

0x0101436d 294912     zjkf       600        1072         2          

④    编译接收消息程序 gcc msgrcv.c -o msgrcv

⑤    执行./msgrcv,执行结果如下:

 type=1,time=03:23:16, message=happy new year!

------ Message Queues --------

key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages   

0x0101436d 294912     zjkf       600        536          1         

⑥    利用ipcrm -q 294912删除该消息队列。因为消息队列是随内核持续存在的,在程序中若不利用msgctl函数或在命令行用ipcrm命令显式地删除,该消息队列就一直存在于系统中。另外信号量和共享内存也是随内核持续存在的。

摘录自《深入浅出Linux工具与编程》

原文地址:https://www.cnblogs.com/sdushmily/p/10118110.html