linux編程之消息隊列

消息隊列是內核地址空間中的內部鏈表，經過linux內核在各個進程之間傳遞內容，消息順序地發送到消息隊列中，而且以幾種不一樣的方式

從隊列中獲取，每一個消息隊列能夠用IPC標識符惟一的進行標識，內核中的消息隊列是經過IPC的標識符來區別的，不一樣的消息隊列之間是

相互獨立的，每一個消息隊列中的消息又構成一個獨立的鏈表.

 

消息隊列中的數據結構

一、消息緩衝結構

向消息隊列發送消息時，必須組成合理的數據結構。Linux系統定義了一個模版數據結構msgbuf：

#include<linux/msg.h>

struct msgbuf{

long type;

char mtext[1];

}

其中type表示消息的類型，以正數表示。mtext是該消息的數據，並不必定就是char 類型，任意類型均可以的。

二、msqid_ds內核數據結構。

struct msqid_ds{

   struct ipc_perm msg_perm;

   time_t msg_stime;

   time_t msg_rtime;

   time_t msg_ctime;

   unsigned long _msg_cbuyes;

    ..........

   };

 

Linux內核中，每一個消息隊列都維護一個結構體，此結構體保存着消息隊列當前狀態信息，該結構體在頭文件linux/msg.h中定義。

三、ipc_perm內核數據結構

struct ipc_perm{

  key_t key;

  uid_t uid;

  gid_t gid;

  .......

};

結構體ipc_perm保存着消息隊列的一些重要的信息，好比說消息隊列關聯的鍵值，消息隊列的用戶id組id等。它定義在頭文件linux/ipc.h中

 

Linux的消息隊列(queue)實質上是一個鏈表, 它有消息隊列標識符(queue ID). msgget建立一個新隊列或打開一個存在的隊列; msgsnd向隊列末端

添加一條新消息; msgrcv從隊列中取消息, 取消息是不必定遵循先進先出的, 也能夠按消息的類型字段取消息. 

 

 

 

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/msg.h>

  int msgget(key_t key, int msgflg);

 

參數key是一個鍵值，由ftok得到；msgflg參數是一些標誌位。該調用返回與健值key相對應的消息隊列描述字,若是沒有消息隊列與健值key相對應，

而且msgflg中包含了IPC_CREAT標誌位或者key參數爲IPC_PRIVATE，那麼該調用將建立一個新的消息隊列。

 

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/msg.h>

int msgrcv(int msqid, struct msgbuf *msgp, int msgsz, long msgtyp, int msgflg);

該系統調用從msgid表明的消息隊列中讀取一個消息，並把消息存儲在msgp指向的msgbuf結構中。

 msqid爲消息隊列描述字；消息返回後存儲在msgp指向的地址，msgsz指定msgbuf的mtext成員的長度（即消息內容的長度），msgtyp爲請求讀

取的消息類型，成功返回讀出消息的實際字節數，不然返回-1。

 

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/msg.h>

int msgsnd(int msqid, struct msgbuf *msgp, int msgsz, int msgflg);

向msgid表明的消息隊列發送一個消息，即將發送的消息存儲在msgp指向的msgbuf結構中，消息的大小由msgze指定。

 對發送消息來講，有意義的msgflg標誌爲IPC_NOWAIT，指明在消息隊列沒有足夠空間容納要發送的消息時，msgsnd是否等待。成功返回0，不然

返回-1。

 

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/msg.h>

int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);

該系統調用對由msqid標識的消息隊列執行cmd操做，共有三種cmd操做：IPC_STAT、IPC_SET 、IPC_RMID。

 

IPC_STAT：該命令用來獲取消息隊列信息，返回的信息存貯在buf指向的msqid結構中；

IPC_SET：該命令用來設置消息隊列的屬性，要設置的屬性存儲在buf指向的msqid結構中；可設置屬性包括：msg_perm.uid、msg_perm.gid、

                msg_perm.mode以及msg_qbytes，同時，也影響msg_ctime成員。

IPC_RMID：刪除msqid標識的消息隊列；

 

如下示例程序在創建消息隊列後，打印其屬性，並在每次發送和接收後均查看其屬性，最後對消息隊列進行了修改：

 

 

該程序的執行結果以下：