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消息隊列
上次說到了進程間通信的管道，不過匿名管道有個缺點就是，只能做到有親緣關(guān)系的進程間通信，所以今天學(xué)習(xí)一個新的進程間通信方式——消息隊列。
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- 消息隊列提供了一個從一個進程向另外一個進程發(fā)送一塊數(shù)據(jù)的方法
- 每個數(shù)據(jù)塊都被認為是有一個類型，接收者進程接收的數(shù)據(jù)塊可以有不同的類型值
消息隊列也有管道一樣的不足，就是每個數(shù)據(jù)塊的最大長度是有上限的，系統(tǒng)上全體隊列的最大總長度也有一個上限
消息隊列函數(shù)
頭文件
#include < sys/types.h>
#include < sys/ipc.h>
#include < sys/msg.h>msgget
int msgget(key_t key, int msgflg);
作用：創(chuàng)建和訪問一個消息隊列
key：某個消息隊列的名字（類似于每個進程都有一個進程ID一樣）
msgflg：有9個權(quán)限標志構(gòu)成。它們的用法和創(chuàng)建文件時使用的mode標志是一樣的（比如：一個key已經(jīng)存在的消息隊列時，要使用IPC_CREAT | IPC_EXCL，就類似于文件操作的打開：O_CREAT | O_EXCL ）。
返回值：成功將返回一個非負整數(shù)，即該消息隊列的標識碼；失敗返回-1msgsnd
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);作用：把一條消息加到消息隊列里面
msgid：由msgget函數(shù)返回的消息隊列標識碼
msgp：是一個指針，指向準備發(fā)送的消息
msgsz：msgp指向的消息長度，這個長度不能保存消息類型里的“l(fā)ong int”類型（下面會說）
msgflg：控制著當(dāng)前消息隊列滿或達到系統(tǒng)上限時將要發(fā)生的事情。
返回值：成功-0，失敗-1
1）struct msgbuf { long mtype; /* message type, must be > 0 */ char mtext[1]; /* message data */ };消息的指針就是指向這樣一個結(jié)構(gòu)的消息，這需要我們自己定義。但是，第一個一定得是long int，表示消息的類型。消息的類型是大于0的整數(shù)（當(dāng)然也是可以等于0的，但是這樣就意味著任何消息我都接收，不固定只收某一種類型的消息了）。
- msgtype=0返回隊列第一條信息
- msgtype>0返回隊列第一條類型等于msgtype的消息
- msgtype< 0返回隊列第一條類型小于等于msgtype絕對值的消息
msgrcv
作用：從一個消息隊列里檢索消息
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);
msgid：由msgget函數(shù)返回的消息隊列標識碼
msgp：是一個指針，指向準備接收的消息
msgsz：msgp指向的消息長度，這個長度不能保存消息類型里的“l(fā)ong int”類型（下面會說）
msgflg：控制著隊列中沒有相應(yīng)類型的消息可供接收的時候?qū)⒁l(fā)生的事
msgtyp：可以實現(xiàn)接收優(yōu)先級的簡單形式
返回值：成功-返回實際放到接收緩沖區(qū)里的字符個數(shù)，失敗- “-1”
msgflg有以下幾個值：
- msgflg=IPC_NOWAIT，隊列沒有可讀消息不等待，返回ENOMSG錯誤。
- msgflg=MSG_NOERROR，消息大小超過msgsz時被截斷
- msgtype>0且msgflg=MSC_EXCEPT，接收類型不等于msgtype的第一條消息。
msgctl
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);作用：消息隊列的控制函數(shù)
msgid：由msgget函數(shù)返回的消息隊列標識碼
cmd：將要采取的動作，簡單講常用的三個可取值：
msgid_ds數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義如下：
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) */
};練習(xí)
試著寫一段吧~
發(fā)送端：msgsnd.c
struct msg_t
{
long mtype; //第一個必須是long,>=1
char acMsg[20];
};
//用ipcs
int main()
{
int msgid;
struct msg_t msg = {0};
//消息隊列的創(chuàng)建、打開、刪除
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; //第一個必須是long,>=1
char acMsg[20];
};
int main()
{
int msgid;
struct msg_t msg = {0};
//消息隊列的創(chuàng)建、打開、刪除
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;
}運行：
開三個終端，一個運行msgsnd.c，一個運行msgrcv.c，一個用來查看消息隊列狀態(tài)：
1、先發(fā)送：
2、查看：ipcs
3、讀?。?br/>
4、再查看（被取走了）：
但是，也注意到了使用消息隊列，消息一旦被讀走，就沒了。
即時通訊小程序
使用消息隊列與共享內(nèi)存（后面會復(fù)習(xí)）完成一個簡單的終端聊天程序，要求如下。
1.程序有一個server服務(wù)器，服務(wù)器有一個在線列表，當(dāng)終端登入時，將終端的進程ID作為用戶名稱添加到在線列表。（消息隊列和共享內(nèi)存）
2.終端登入時，獲取用戶的在線列表。（消息隊列、信號、和共享內(nèi)存）
3.終端登入后，進入聊天狀態(tài)。：（信號、共享內(nèi)存）
輸入#chat [pid],進入私聊模式
例如：#chat 1234，與終端1234進入私聊。只有終端1234才能接收消息。
輸入#chat 0,進入群聊模式。全部終端可以接收消息。
說明：1,2,3為基本功能，要求實現(xiàn)。4,5,6為附加功能，有能力同學(xué)可以嘗試實現(xiàn)。
4.終端登入時，服務(wù)器發(fā)送消息，通知其他在線終端，更新在線列表。（信號）
5.終端在聊天狀態(tài)，輸入#user，列出在線用戶列表。
6.終端在聊天狀態(tài)，輸入#exit，終端退出，服務(wù)器將終端的進程ID移出在線列表，并通知在線終端，更新在線列表。(消息隊列和共享內(nèi)存)
學(xué)了消息隊列，至少可以把用戶的登錄、退出完成。
代碼如下：
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};
//創(chuàng)建用戶的消息隊列
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;
}
}
//一直監(jiān)聽，是否有用戶上線
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};
//打開消息隊列
msg_id = msgget(MSG_KEY,0);
if(msg_id == -1)
{
perror("client msgget");
return -1;
}
//登錄，寫消息隊列
login.type = 1; //設(shè)置登錄的消息類型為1
login.pid = getpid();
printf("%d is logining...\n",login.pid);
msgsnd(msg_id,&login,MSG_SIZE,0);
//等待寫
while(1)
{
putchar('#');
fflush(stdout);
scanf("%s",acBuf);
if (strcmp(acBuf,"quit") == 0)
{
login.type = 2; //設(shè)置退出的消息類型為2
msgsnd(msg_id,&login,MSG_SIZE,0);
break;
}
}
return 0;
}運行：先運行服務(wù)器端，再運行多個客戶端
客戶端：
服務(wù)器：
本文名稱：IPC之消息隊列·即時通訊小程序（一）
網(wǎng)站網(wǎng)址：http://www.dlmjj.cn/article/ghchis.html
