如何分析Linux消息隊列編程

這期內容當中小編將會給大家帶來有關如何分析Linux消息隊列編程，文章內容豐富且以專業的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

消息隊列，Unix的通信機制之一，可以理解為是一個存放消息（數據）容器。將消息寫入消息隊列，然后再從消息隊列中取消息，一般來說是先進先出的順序。可以解決兩個進程的讀寫速度不同（處理數據速度不同），系統耦合等問題，而且消息隊列里的消息哪怕進程崩潰了也不會消失。

 最簡單的消息內存的使用流程

①ftok函數生成鍵值

②msgget函數創建消息隊列

③msgsnd函數往消息隊列發送消息

④msgrcv函數從消息隊列讀取消息

⑤msgctl函數進行刪除消息隊列

一個消息數據應該由以下一個結構體組成，舉個例子

struct mymesg{long int mtype;	//類，消息隊列可以控制讀取相應類型的數據，這時就不一定是先進先出的順序了，文章后面會繼續介紹char mtext[size_t];	//數據，傳遞的數據存放在這里面};

1.ftok函數生成鍵值

每一個消息隊列都有一個對應的鍵值（key）相關聯（共享內存、信號量也同樣需要）。

所需頭文件#include

函數原型 key_t ftok(const char *path ,int id);

    path為一個已存在的路徑名

    id為0~255之間的一個數值，代表項目ID，自己取

返回值：成功返回鍵值（相當于32位的int）。出錯返回-1

例如：key_t key = ftok( “/tmp”, 66);

2.msgget函數創建消息隊列

所需頭文件#include

函數原型 int msgget(key_t key,int flag);

    key為ftok生成的鍵值

    flag為所需要的操作和權限，可以用來控制創建一個消息隊列。

        flag的值為IPC_CREAT：如果不存在key值的消息隊列，且權限不為0，則創建消息隊列，并返回一個消息隊列ID。如果存在，則直接返回消息隊列ID。

        flag的值為 IPC_CREAT | IPC_EXCL：如果不存在key值的消息隊列，且權限不為0，則創建消息隊列，并返回一個消息隊列ID。如果存在，則產生錯誤。

返回值：成功返回消息隊列ID；出錯返回-1

例如：int id = msgget(key,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);創建一個權限為0666（所有用戶可讀可寫，具體查詢linux權限相關內容）的消息隊列，并返回一個整形消息隊列ID，如果key值已經存在有消息隊列了，則出錯返回-1。

     int id = msgget(key,IPC_CREAT|0666);創建一個權限為0666（所有用戶可讀可寫，具體查詢linux權限相關內容）的消息隊列，并返回一個消息隊列ID，如果key值已經存在有消息隊列了，則直接返回一個消息隊列ID。

3.msgsnd函數往消息隊列發送消息

所需頭文件#include

函數原型 int msgsnd(int msgid,const void *ptr,size_t nbytes,int flag);

    msgid:為msgget返回的消息隊列ID值

    ptr:為消息結構體mymesg指針

    nbytes:為消息結構體mymesg里的字符數組mtext大小，sizeof(mtext)

    flag:值可以為0、IPC_NOWAIT

        為0時，當消息隊列滿時，msgsnd將會阻塞，直到消息能寫進消息隊列或者消息隊列被刪除。

        為IPC_NOWAIT時，當消息隊列滿了，msgsnd函數將不會等待，會立即出錯返回EAGAIN

返回值：成功返回0；錯誤返回-1

例如：msgsnd(id,(void *)&ckxmsg,512,0);

4.msgrcv函數從消息隊列讀取消息

所需頭文件#include

函數原型 ssize_t msgrcv(int msgid,void *ptr,size_t nbytes,long type,int flag);

    msgid:為msgget返回的消息隊列ID值

    ptr:為消息結構體mymesg指針

    nbytes:為消息結構體mymesg里的字符數組mtext大小，sizeof(mtext)

    type:在結構體mymesg里我們定義了一個long int mtype，用于分別消息的類型

        type ==0 返回隊列中的第一個消息

        type > 0 返回隊列中消息類型為type的第一個消息

        type 

    flag:可以為0、IPC_NOWAIT、IPC_EXCEPT

        為0時，阻塞式接收消息，沒有該類型的消息msgrcv函數一直阻塞等待

        為IPC_NOWAIT時，如果沒有返回條件的消息調用立即返回，此時錯誤碼為ENOMSG

        為IPC_EXCEPT時，與msgtype配合使用返回隊列中第一個類型不為msgtype的消息

返回值：成功返回消息數據部分的長度；錯誤返回-1

例如：msgrcv(id,(void *)&ckxmsg,512,1,0);

5.msgctl函數對消息隊列進行控制

簡單的操作就是刪除消息隊列了，也可以獲取和改變消息隊列的狀態

所需頭文件#include

函數原型int msgctl(int msgid, int cmd, struct msqid_ds *buf);

    msgid就是msgget函數返回的消息隊列ID

    cmd有三個，常用刪除消息隊列的為IPC_RMID；IPC_STAT：取此隊列的msqid_ds結構，并將它存放在buf指向的結構中；IPC_SET：改變消息隊列的狀態，把buf所指的msqid_ds結構中的uid、gid、mode復制到消息隊列的msqid_ds結構內。（內核為每個消息隊列維護著一個結構，結構名為msqid_ds，這里就不講啦，里面存放著消息隊列的大小，pid，存放時間等一些參數）

    buf就是結構體msqid_ds

返回值：成功返回0；錯誤返回-1

例如：msgctl(id,IPC_RMID,NULL);刪除id號的消息隊列

下面為一個簡單的程序，一個service和一個client，service往消息隊列里寫數據，client從消息隊列里讀數據，當service輸入QUIT時刪除消息隊列，并且倆程序都退出。

1.service.c

#include
#include
#include
#include
#include
struct mymesg{
	long int mtype;
	char mtext[512];
};
int main()
{
	int id = 0;
	struct mymesg ckxmsg;
	key_t key = ftok("/tmp",66);
	id = msgget(key,IPC_CREAT | 0666);
	if(id == -1)
	{
		printf("create msg error \n");
		return 0;
	}
	while(1)
	{
		char msg[512];
		memset(msg,0,sizeof(msg));
		ckxmsg.mtype = 1;
		printf("input message:");
		fgets(msg,sizeof(msg),stdin);
		strcpy(ckxmsg.mtext,msg);
 
		if(msgsnd(id,(void *)&ckxmsg,512,0) 		{
			printf("send msg error \n");
			return 0;
		}
 
		if(strncmp(msg,"QUIT",4) == 0)
			break;
	}
	if(msgctl(id,IPC_RMID,NULL) 	{
		printf("del msg error \n");
		return 0;
	}
	return 0;
}

2.client.c

#include
#include
#include
#include
#include
struct mymesg{
long int mtype;
char mtext[512];
};
int main()
{
int id = 0;
struct mymesg ckxmsg;
key_t key = ftok("/tmp",66);
id = msgget(key,0666|IPC_CREAT);
if(id == -1)
{
printf("open msg error \n");
return 0;
}
while(1)
{
if(msgrcv(id,(void *)&ckxmsg,512,1,0) {
printf("receive msg error \n");
return 0;
}
printf("data:%s\n",ckxmsg.mtext);
if(strncmp(ckxmsg.mtext,"QUIT",4) ==0)
break;
}
return 0;
}

上述就是小編為大家分享的如何分析Linux消息隊列編程了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進行理解。如果想知道更多相關知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道。