LINUX消息队列实战之一

    前言

    能说能抄能论皆不算,能写能打才是真功夫。

    唠叨

    反正我也是一个孤独的程序猿,多说一些奇奇怪怪的唠叨也无妨,第一次写消息队列,书本的东西和实战很不同,根据实战总结的一些注意事项会和大家分享,也敲打敲打自己,以后别总是想当然,要头顶蓝天,脚踩大地,做一个能文亦能武的敦厚男人。

    简介

    消息队列是linux提供的一种便利的IPC机制,不具有任何血缘关系的程序可以通过消息队列进行便利的通信:不同的程序通过同样的key访问同一个消息队列,支持不同优先级的消息队列,效率较高且使用便利。

    消息队列常用的几个API 

    ftok:根据指定文件和参数生成key

    msgget:创建或者附加一个消息队列

    msgctl:获取消息队列的信息或者设置消息队列的参数

    msgsnd:向消息队列中添加消息

    msgrcv:从消息队列获取一条消息

    发消息代码 

#include <sys/types.h> 

#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <iostream>

using namespace std;

key_t key;
#define MAX_TEXT 2000
//定义消息收发结构体,第一个成员必定为long型,用以存储msgtype,第二个成员为char字符串,长度可以自己定义
struct mymsg
{
    long mtype;
    char mtext[MAX_TEXT];
};


int main()
{
    //ftok的用法示例,在linux下使用ftok返回的key创建消息队列存在一些很奇怪的地方:不指定访问权限时msgget不返回错误,也没有创建消息队列
    
//指定访问权限为0666时msgget返回错误并提示文件已存在,没有想明白为什么,网上也没有找到答案
    
//这里仅示范下ftok的使用方法:返回值为key值,第一个参数为已经存在的文件,第二个参数为8位的数字0~255
    
//if((key = ftok("./msg_server.cpp", 108)) == -1)
    
//{
        
//printf("fotk error, %s\n", strerror(errno));
        
//return -1;
    
//}
    
//printf("key %d\n", key);
    
//由于上面提到的原因,采用了指定一个随机key的方式进行创建,这次成功了
    
//msgget用法:返回值为消息队列ID,第一个参数为key值,指定key未IPC_PRIVATE时将创建新的消息队列,无法创建时报错
    
//第二个参数为flag,IPC_CREAT表示如不存在就创建新的消息队列,加上IPC_EXCL表示创建新的消息队列,无法创建时报错,通常要加上操作权限,比如0666
    int iMsgId = msgget((key_t)1828888, IPC_CREAT | 0666);
    //关于key的一点疑惑,在腾讯云上敲代码时部分key并不支持,用了一个较大的key去创建消息队列直接失败了

    if(iMsgId == -1)
    {
        cout << "iMsgId:" << iMsgId << endl;
        printf("create msgqueue failed, %s\n", strerror(errno));
        return -1;
    }
    cout << "iMsgId:" << iMsgId << endl;

    int ret = 0;
    //获取消息队列的属性信息,msgctl传入IPC_STAT和msqid_ds对象指针
    msqid_ds info;
    memset(&info, 0sizeof(info));
    ret = msgctl(iMsgId, IPC_STAT, &info);
    if( ret == -1)
    {
        cout << "msgctl with IPC_STAT failed" << endl;
    }
    //下面是一个失败的尝试,企图将消息队列的大小扩大至6400000,但系统报错了,先记录下来
    info.msg_qbytes = 6400000;
    ret = msgctl(iMsgId, IPC_SET, &info);
    if(ret == -1)
    {
        cout << "msgctl with IPC_SET failed" << endl;
    }
    //linux下特有的支持,可以查看消息队列的系统属性,传入IPC_INFO和msginfo,相关信息将写入msginfo
    msginfo stinfo;
    ret = msgctl(iMsgId, IPC_INFO, (msqid_ds*)&stinfo);
    if(ret == -1)
    {
        cout << "msgctl with IPC_INFO failed" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "msginfo.msgmax:" << stinfo.msgmax << endl;
        cout << "msginfo.msgmnb:" << stinfo.msgmnb << endl;
        cout << "msginfo.msgmni:" << stinfo.msgmni << endl;
    }

    mymsg msg;
    msg.mtype = 1;
    memset(msg.mtext, 11, MAX_TEXT-1);
    msg.mtext[1999] = \0;
    int count = 0;
    while(count != 10000)
    {
        //向消息队列写入消息,如果成功,ipcs查看消息队列将会多一个消息
        
//msgsnd详解:第一个参数为消息队列id,由msgget返回,第二个参数为要发送的消息指针,第三个参数为待发送消息的字符串变量长度,第三个参数为flag
        ret = msgsnd(iMsgId, (void*) &msg, MAX_TEXT, IPC_NOWAIT);
        if(ret == -1)
        {
            printf("msgsnd error, %s\n", strerror(errno));
            if(errno == EACCES)
                printf("errno == EACCES\n");
            else if(errno == EAGAIN)
                printf("errno == EAGAIN\n");
            else if(errno == EFAULT)
                printf("errno == EFAULT\n");
            else if(errno == EIDRM)
                printf("errno == EIDRM\n");
            else if(errno == EINTR)
                printf("errno == EINTR\n");
            else if(errno == EINVAL)
                printf("errno == EINVAL\n");
            else if(errno == ENOMEM)
                printf("errno == ENOMEM\n");
            else
                printf("errno == E2BIG\n");
            break;
        }
        count++;
    }
    getchar();
}

    收消息代码

#include <sys/types.h> 

#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
#include <unistd.h>

using namespace std;

key_t key = 0x31a3852;
#define MAX_TEXT 2000

struct mymsg
{
    long mtype;
    char mtext[MAX_TEXT];
} msg;



int main()
{
    //同server相对,指定同样的key来获取同一个消息队列的访问权限,这里没有指定IPC_CREAT
    int msqid = msgget((key_t)1828888, IPC_NOWAIT | 0666);
    if(msqid == -1)
    {
        printf("msgget failed, %s\n", strerror(errno));
        return -1;
    }
    cout << "msqid:" << msqid << endl;
    int count = 0;
    int ret = 0;
    while(1)
    {
        //第一参数指定消息队列ID,第二参数指定消息存储对象指针,第三参数指定消息存储字符成员的长度,第四参数指定要收取的消息类型即优先级,0表示所有优先级,第五参数为flag
        ret = msgrcv(msqid, &msg, MAX_TEXT, 0, IPC_NOWAIT);
        if(ret == -1)
        {
            printf("msgrcv failed, %s\n", strerror(errno));
            usleep(100000);
        }
        else
        {
            count++;
            printf("recv a msg, %s\n", msg.mtext);
        }
    }
}

     小结

    消息队列使用比较简单,但存在一些限制,仅凭道听途说怕是不能真正掌握。 

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