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上次说到了进程间通信的管道，不过匿名管道有个缺点就是，只能做到有亲缘关系的进程间通信，所以今天学习一个新的进程间通信方式——消息队列。
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消息队列也有管道一样的不足，就是每个数据块的最大长度是有上限的，系统上全体队列的最大总长度也有一个上限
头文件
#include < sys/types.h>
#include < sys/ipc.h>
#include < sys/msg.h>
int msgget(key_t key, int msgflg);
作用：创建和访问一个消息队列
key：某个消息队列的名字（类似于每个进程都有一个进程ID一样）
msgflg：有9个权限标志构成。它们的用法和创建文件时使用的mode标志是一样的（比如：一个key已经存在的消息队列时，要使用IPC_CREAT | IPC_EXCL，就类似于文件操作的打开：O_CREAT | O_EXCL ）。
返回值：成功将返回一个非负整数，即该消息队列的标识码；失败返回-1
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);作用：把一条消息加到消息队列里面
msgid：由msgget函数返回的消息队列标识码
msgp：是一个指针，指向准备发送的消息
msgsz：msgp指向的消息长度，这个长度不能保存消息类型里的“long int”类型（下面会说）
msgflg：控制着当前消息队列满或达到系统上限时将要发生的事情。
返回值：成功-0，失败-1
1）
struct msgbuf {
long mtype; /* message type, must be > 0 */
char mtext[1]; /* message data */
};消息的指针就是指向这样一个结构的消息，这需要我们自己定义。但是，第一个一定得是long int，表示消息的类型。消息的类型是大于0的整数（当然也是可以等于0的，但是这样就意味着任何消息我都接收，不固定只收某一种类型的消息了）。
作用：从一个消息队列里检索消息
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);
msgid：由msgget函数返回的消息队列标识码
msgp：是一个指针，指向准备接收的消息
msgsz：msgp指向的消息长度，这个长度不能保存消息类型里的“long int”类型（下面会说）
msgflg：控制着队列中没有相应类型的消息可供接收的时候将要发生的事
msgtyp：可以实现接收优先级的简单形式
返回值：成功-返回实际放到接收缓冲区里的字符个数，失败- “-1”
msgflg有以下几个值：
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);作用：消息队列的控制函数
msgid：由msgget函数返回的消息队列标识码
cmd：将要采取的动作，简单讲常用的三个可取值：
msgid_ds数据结构定义如下：
struct msqid_ds {
struct ipc_perm msg_perm; /* Ownership and permissions */
time_t msg_stime; /* Time of last msgsnd(2) */
time_t msg_rtime; /* Time of last msgrcv(2) */
time_t msg_ctime; /* Time of last change */
unsigned long __msg_cbytes; /* Current number of bytes in
queue (non-standard) */
msgqnum_t msg_qnum; /* Current number of messages
in queue */
msglen_t msg_qbytes; /* Maximum number of bytes
allowed in queue */
pid_t msg_lspid; /* PID of last msgsnd(2) */
pid_t msg_lrpid; /* PID of last msgrcv(2) */
};试着写一段吧~
发送端：msgsnd.c
struct msg_t
{
long mtype; //第一个必须是long,>=1
char acMsg[20];
};
//用ipcs
int main()
{
int msgid;
struct msg_t msg = {0};
//消息队列的创建、打开、删除
msgid = msgget(1000,IPC_CREAT);
if(msgid == -1)
{
perror("create msg");
}
printf("msgid = %d\n",msgid);
msg.mtype = 1;
strcpy(msg.acMsg,"hello");
msgsnd(msgid,&msg,sizeof(struct msg_t)-sizeof(long),0);
//msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);//也可以用命令ipcrm
return 0;
}接收端：msgrcv.c
struct msg_t
{
long mtype; //第一个必须是long,>=1
char acMsg[20];
};
int main()
{
int msgid;
struct msg_t msg = {0};
//消息队列的创建、打开、删除
msgid = msgget(1000,0);
if(msgid == -1)
{
perror("open msg!\n");
}
printf("msgid = %d\n",msgid);
msgrcv(msgid,&msg,sizeof(struct msg_t)-sizeof(long),1,0);
printf("recv msg: %s.\n",msg.acMsg);
return 0;
}运行：
开三个终端，一个运行msgsnd.c，一个运行msgrcv.c，一个用来查看消息队列状态：
1、先发送：
2、查看：ipcs
3、读取：
4、再查看（被取走了）：
但是，也注意到了使用消息队列，消息一旦被读走，就没了。
使用消息队列与共享内存（后面会复习）完成一个简单的终端聊天程序，要求如下。
1.程序有一个server服务器，服务器有一个在线列表，当终端登入时，将终端的进程ID作为用户名称添加到在线列表。（消息队列和共享内存）
2.终端登入时，获取用户的在线列表。（消息队列、信号、和共享内存）
3.终端登入后，进入聊天状态。：（信号、共享内存）
输入#chat [pid],进入私聊模式
例如：#chat 1234，与终端1234进入私聊。只有终端1234才能接收消息。
输入#chat 0,进入群聊模式。全部终端可以接收消息。
说明：1,2,3为基本功能，要求实现。4,5,6为附加功能，有能力同学可以尝试实现。
4.终端登入时，服务器发送消息，通知其他在线终端，更新在线列表。（信号）
5.终端在聊天状态，输入#user，列出在线用户列表。
6.终端在聊天状态，输入#exit，终端退出，服务器将终端的进程ID移出在线列表，并通知在线终端，更新在线列表。(消息队列和共享内存)
学了消息队列，至少可以把用户的登录、退出完成。
代码如下：
public.h
#ifndef _PUBLIC_H_
#define _PUBLIC_H_
#include < stdio.h>
#include < string.h>
#include < sys/types.h>
#include < sys/ipc.h>
#include < sys/msg.h>
typedef struct login_t
{
long type;
pid_t pid;
}LOGIN_T;
#define MSG_KEY 1
#define MSG_SIZE sizeof(LOGIN_T)-sizeof(long)
#endifserver.c
#include " public.h"
int main()
{
int msg_id;
LOGIN_T login = {0};
//创建用户的消息队列
msg_id = msgget(MSG_KEY,0);
if(msg_id == -1)
{
msg_id = msgget(MSG_KEY,IPC_CREAT);
if (msg_id == -1)
{
perror("server msgget");
return -1;
}
}
//一直监听，是否有用户上线
while (1)
{
memset(&login,0,sizeof(LOGIN_T));
msgrcv(msg_id,&login,MSG_SIZE,0,0); //任何消息都接收
switch(login.type)
{
case 1:
printf("client %d is logining...\n",login.pid);
break;
case 2:
printf("client %d is exiting...\n",login.pid);
break;
}
}
return 0;
}client.c
#include "public.h"
int main()
{
char acBuf[20] = "";
int msg_id;
LOGIN_T login = {0};
//打开消息队列
msg_id = msgget(MSG_KEY,0);
if(msg_id == -1)
{
perror("client msgget");
return -1;
}
//登录，写消息队列
login.type = 1; //设置登录的消息类型为1
login.pid = getpid();
printf("%d is logining...\n",login.pid);
msgsnd(msg_id,&login,MSG_SIZE,0);
//等待写
while(1)
{
putchar('#');
fflush(stdout);
scanf("%s",acBuf);
if (strcmp(acBuf,"quit") == 0)
{
login.type = 2; //设置退出的消息类型为2
msgsnd(msg_id,&login,MSG_SIZE,0);
break;
}
}
return 0;
}运行：先运行服务器端，再运行多个客户端
客户端：
服务器：