System V IPC：消息队列

概念

底层是一个链队列
与共享内存的不同是：内核要保证消息队列的FIFO性质，因此当有多个接收方进程接收消息队列中的消息的时候，不会产生冲突，由内核来协调他们的执行顺序。由于队列性质，队尾写，队头读，所以读写也不会存在冲突。

API和涉及的数据结构

创建消息队列

#include <sys/msg.h>
int msgget(key_t key,int flag);

参数和返回值类比共享内存shmget

发送消息

#include <sys/msg.h>
int msgsnd(int msqid,void * ptr,size_t nbytes,int flag);

参数表：
msqid:消息队列ID
ptr:指向待发送的消息的指针
nbytes:消息的大小
flag:当消息队列满时如何处理(IPC_NOWAIT?)
返回值：
0：成功
-1：失败

消息结构体：
msgsnd结构体中的ptr指向要发送的信息，此信息是一个结构体，需要用户自己定义，但是必须包含消息类型和消息的内容，例如下

struct mymsg
{
  long msgtype;
  char msgtext[MAXLENTH];
}

接收信息

#include <sys/msg.h>
int msgrcv(int msqid,void * ptr,size_t nbytes,long type,int flag);

参数表：
msqid:消息队列ID
ptr:指向待发送的消息的指针
nbytes:消息的大小
type:消息类型
flag:当消息队列满时如何处理(NOWAIT?)
返回值：
大于0：消息中数据部分的长度
-1：失败

消息类型的用法

type = 0时，返回队列中的第一个消息
type > 0时，返回队列中消息类型为type的第一个消息
type < 0时，返回消息队列中类型值小于或等于type的消息，若有多个，则返回最小的

注意数据大小要满足：消息队列定义的消息信息大小>=msgrcv中的数据大小>=msgsnd中的数据大小(即MAXLENTH>=msgrcv中nbytes>=msgsnd中的nbytes

消息队列操作

#include <sys/msg.h>
int msg(int msqid,int cmd,struct msqid_ds * buf);

参数表：
msqid：消息队列ID
cmd：待执行的操作
buf：存放消息队列属性的内存地址
返回值：
0：成功
-1：失败

示例代码

写端：创建消息队列，发送消息

#include <sys/msg.h>
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <cstring>
#include <sys/ipc.h>
using namespace std;

#define MAXLENTH 128

struct msg_st
{
    int msg_type;
    char msg_text[MAXLENTH];
};

int main()
{

    int msg_id;
    int key = ftok(".",512);
    char buf[10];

    struct msg_st sndMsg;
    sndMsg.msg_type = 1;

    msg_id = msgget(key,IPC_CREAT|0666);
    if(msg_id == -1)
    {
        perror("msgget");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    cin >> buf;
    strcpy(sndMsg.msg_text,buf);

    if(msgsnd(msg_id,(void *)&sndMsg,10,0)==-1)
    {
        perror("msgsnd");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    sleep(10);
    return 0;
}

读端：接收信息，删除消息队列

#include <sys/msg.h>
#include <iostream>
#include <sys/ipc.h>
#include <cstring>
using namespace std;

#define MAXLENTH 128

struct msg_st
{
    int msg_type;
    char msg_text[MAXLENTH];
};

int main()
{

    int msg_id;
    int key = ftok(".",512);
    char buf[100];

    struct msg_st rcvMsg;

    msg_id = msgget(key,0666);
    if(msg_id == -1)
    {
        perror("msgget");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if(msgrcv(msg_id,(void *)&rcvMsg,20,0,0)==-1)
    {
        perror("msgrcv");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    cout <<rcvMsg.msg_text <<endl;
    msgctl(msg_id,IPC_RMID,0);
    return 0;
}