Linux消息队列实践(1)

消息队列基本概念

    消息队列提供了1个从1个进程向另外1个进程发送1块数据的方法(仅局限与本机)

    每一个数据块都被认为是有1个类型，接收者进程接收的数据块可以有不同的类型值

    消息队列也有管道1样的不足，就是每一个消息的最大长度是有上限的（MSGMAX），每一个消息队列的总的字节数是有上限的（MSGMNB），系统上消息队列的总数也有1个上限（MSGMNI）

管道 vs. 消息队列：

管道： 流管道          消息: 有边界

   先进先出            可以落后入、先出来

消息队列大小3大限制

   cat /proc/sys/kernel/msgmax  #最大消息长度限制

   cat /proc/sys/kernel/msgmnb  #消息队列总的字节数

   cat /proc/sys/kernel/msgmni  #消息条目数

IPC对象数据结构

   内核为每一个IPC对象保护1个数据结构

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1. struct ipc_perm  
2. {  
3.     key_t          __key;       /* Key supplied to msgget(2) */  
4.     uid_t          uid;         /* Effective UID of owner */  
5.     gid_t          gid;         /* Effective GID of owner */  
6.     uid_t          cuid;        /* Effective UID of creator */  
7.     gid_t          cgid;        /* Effective GID of creator */  
8.     unsigned short mode;        /* Permissions */  
9.     unsigned short __seq;       /* Sequence number */  
10. };  

消息队列独有的结构

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1. struct msqid_ds  
2. {  
3.     struct ipc_perm msg_perm;     /* Ownership and permissions */  
4.     time_t          msg_stime;    /* Time of last msgsnd(2) */  
5.     time_t          msg_rtime;    /* Time of last msgrcv(2) */  
6.     time_t          msg_ctime;    /* Time of last change */  
7.     unsigned long   __msg_cbytes; /* Current number of bytes in 
8.                                                 queue (nonstandard) */  
9.     msgqnum_t       msg_qnum;     /* Current number of messages 
10.                                                 in queue */  
11.     msglen_t        msg_qbytes;   /* Maximum number of bytes 
12.                                                 allowed in queue */  
13.     pid_t           msg_lspid;    /* PID of last msgsnd(2) */  
14.     pid_t           msg_lrpid;    /* PID of last msgrcv(2) */  
15. };  

消息队列在内核中的表示

消息队列函数示例

msgget函数 

功能：用来创建和访问1个消息队列

原型:

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1. int msgget(key_t key, int msgflg);  

参数:

    key: 某个消息队列的名字

    msgflg:由9个权限标志构成,如0644,它们的用法和创建文件时使用的mode模式标志是1样的(但是消息队列没有x(履行)权限)

返回值:

   成功返回消息队列编号，即该消息队列的标识码；失败返回⑴

编程实践

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1. //实践1:  IPC_PRIVATE:宏,值为0  
2. int main()  
3. {  
4. 　　//IPC_PRIVATE每次创建的消息队列的描写符都是不同的!  
5. 　　//因此,计时MessageID(key)传送给其他进程(除非有关联的进程),  
6. 　　//其他进程也没法使用该消息队列(血缘fork除外)  
7.     int msgid = msgget(IPC_PRIVATE,0666);  
8.     if (msgid < 0)  
9.     {  
10.         //如果消息队列不存在,则打开毛病,errno=ENOENT  
11.         if (errno == ENOENT)  
12.         {  
13.             cout << "ENOENT" << endl;  
14.         }  
15.         err_exit("mesget error");  
16.     }  
17.     else  
18.     {  
19.         cout << "msgid = " << msgid << endl;  
20.     }  
21.   
22.     return 0;  
23. }  
24. /** 
25. 　　IPC_PRIVATE创建的消息队列,只能用在与当前进程有关系的进程中使用! 
26. */  

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1. //实践2:  IPC_CREAT  
2. int main()  
3. {  
4.     //指定IPC_CREAT,则1定会创建消息队列  
5.     int msgid = msgget(0x1235,0666|IPC_CREAT);  
6.     if (msgid < 0)  
7.     {  
8.         //如果消息队列不存在,则打开毛病,errno=ENOENT  
9.         if (errno == ENOENT)  
10.         {  
11.             cout << "ENOENT" << endl;  
12.         }  
13.         err_exit("mesget error");  
14.     }  
15.     else  
16.     {  
17.         cout << "msgid = " << msgid << endl;  
18.     }  
19.   
20.     return 0;  
21. }  

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1. //实践3:  IPC_CREAT|IPC_EXCL  
2. int main()  
3. {  
4.     //指定IPC_EXCL, 如果已存在,则报告文件已存在(毛病)  
5.     int msgid = msgget(0x1235,0666|IPC_CREAT|IPC_EXCL);  
6.     if (msgid < 0)  
7.     {  
8.         err_exit("mesget error");  
9.     }  
10.     else  
11.     {  
12.         cout << "msgid = " << msgid << endl;  
13.     }  
14.   
15.     return 0;  
16. }  

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1. //实践4:低权限创建,高权限打开  
2. int main()  
3. {  
4.     //低权限创建  
5.     int msgid = msgget(0x255,0444 | IPC_CREAT);  
6.     if (msgid < 0)  
7.     {  
8.         err_exit("mesget error");  
9.     }  
10.     else  
11.     {  
12.         cout << "Create Mes OK, msgid = " << msgid << endl;  
13.     }  
14.   
15.     //高权限打开  
16.     msgid = msgget(0x255,0644 | IPC_CREAT);  
17.     if (msgid < 0)  
18.     {  
19.         err_exit("mesget error");  
20.     }  
21.     else  
22.     {  
23.         cout << "Create Mes OK, msgid = " << msgid << endl;  
24.     }  
25.   
26.     return 0;  
27. }  

msgget函数参数关系图