【Linux系统】进程间通信-System V消息队列-linux运维-PHP中文网

【Linux系统】进程间通信-System V消息队列

星夢妙者

发布： 2025-06-20 09:38:21

原创

476人浏览过

1.进程间通信（ipc：inter-process communication）

常见的IPC方式：

匿名管道、命名管道、共享内存、消息队列、信号量。

System V消息队列的生命周期与内核相关，而不随进程结束。

也就是说，如果前一个进程创建了消息队列但未销毁，进程结束后，消息队列依然存在。这会导致新进程在创建相同消息队列时发生错误。

消息队列的销毁方式有三种：1.通过名称销毁。2.使用msgctl函数。3.系统重启。

需要注意的是，如果在编程过程中虽然编写了msgctl函数来销毁消息队列，但在进程提前终止的情况下，消息队列可能未被成功销毁。

接下来将对这些函数进行封装，包括msgqueue类、客户端和服务端。

2.MSGGET函数原型：

#include <sys>
#include <sys>
#include <sys>
int msgget(key_t key, int msgflg);

登录后复制

成功时返回消息队列的唯一标识符，失败时返回-1。

功能：

【Linux系统】进程间通信-System V消息队列

通过这个函数，可以创建或获取一个消息队列，并返回一个消息队列标识符（在用户态唯一确定标识符，在内核态通过key唯一定位）。

参数key：

msgget函数通过key来创建或获取消息队列，key值可以通过ftok函数生成（下面会讲解）。

参数msgflag：

IPC_CREATE：如果key对应的消息队列不存在，则创建它；如果存在，则获取其ID。

IPC_CREATE|IPC_EXCL：两个一起使用，唯一的不同是如果消息队列已存在，则返回错误。

此外，还可以设置权限：

如果权限设置为0666，系统的umask为022，最终的权限将是0666&(~022)=0644。

权限是以八进制表示的，输出时建议以八进制格式打印以便观察。第一位是特殊标记位，通常未启用。

3.ftok函数原型：

#include <sys>
#include <sys>
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);

登录后复制

pathname是文件路径，proj_id的值为0-255（即int的低8位）。

通过pathname和proj_id可以唯一生成一个key_t类型的键值。

如果创建失败，可以更换文件路径或proj_id进行重试。

3.msgctl函数原型：

#include <sys>
#include <sys>
#include <sys>
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);

登录后复制

参数msqid是msgget函数的返回值，即消息队列的标识符。

参数cmd指定要执行的操作。

cmd	操作描述
IPC_STAT	获取消息队列的状态信息
IPC_SET	设置属性
IPC_RMID	删除消息队列

struct msqid_ds {
    struct ipc_perm msg_perm;    // 权限信息
    struct msg *msg_first;       // 消息队列中的第一个消息
    struct msg *msg_last;        // 消息队列中的最后一个消息
    ulong msg_cbytes;            // 消息队列中当前的总字节数
    ulong msg_qnum;              // 消息队列中当前的总消息数
    ulong msg_qbytes;            // 消息队列中最大可容纳的字节数
    pid_t msg_lspid;             // 最近一个执行`msgsnd`的进程PID
    pid_t msg_lrpid;             // 最近一个执行`msgrcv`的进程PID
    time_t msg_stime;            // 最近一次执行`msgsnd`的时间
    time_t msg_rtime;            // 最近一次执行`msgrcv`的时间
    time_t msg_ctime;            // 最近一次改变消息队列的时间
};

登录后复制

删除消息队列：

#include <iostream>
#include <sys>
#include <sys>
#include <sys>
#include <cstring>
#include <string>
#include <iomanip>
int main(){
    key_t key=ftok("./",123);
    int msgid=msgget(key,IPC_CREAT|0666);
    if(-1==msgid){
        std::cout

登录后复制

【Linux系统】进程间通信-System V消息队列

bool destroy(){
    int n=msgctl(_msgfd,IPC_RMID,0);
    if(-1==n){
        std::cerr

登录后复制

4.msgsnd函数原型：

#include <sys>
#include <sys>
#include <sys>
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);

登录后复制

msqid参数是消息队列的唯一标识符。

msgp参数必须是第一个元素为long类型的结构体，其余部分是数据部分。可以定义为如下类型：

struct mymsg {
    long mtype;  // 消息类型
    char mtext[1024];  // 消息数据
};

登录后复制

msgsz参数是消息数据的大小，不包括long类型的mtype大小。

msgflag参数：

IPC_NOWAIT：如果消息队列已满，则立即返回，而不是阻塞等待。

0：默认行为，如果消息队列已满，则阻塞等待，直到消息被发送或超时。

5.msgrcv函数原型：

#include <sys>
#include <sys>
#include <sys>
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,int msgflg);

登录后复制

msgid、msgp、msgsz与msgsnd函数的参数一致。

msgtyp参数是消息的类型，用于选择性接收消息：

msgtyp	操作描述
0	接收队列中第一个消息。
正整数	接收类型等于msgtyp的消息
负整数	接收类型小于或等于abs(msgtyp)的消息

通过这个参数，可以设置优先级，决定先读取哪个消息，如果失败，再读取哪些消息。

msgflag参数：

IPC_NOWAIT：如果队列中没有符合条件的消息，则立即返回，而不是阻塞等待。

MSG_NOERROR：如果消息的大小超过msgsz，则截断消息（只接收前msgsz字节）。

返回值：

成功：返回接收到的消息数据部分的大小（以字节为单位）。

失败：返回-1，并设置errno以指示错误。

MsgQueue类封装：

对于客户端，仅获取消息队列而不进行创建，而服务端确实需要创建一个新的消息队列。服务端在msgget函数中设置参数为IPC_CREATE|IPC_EXCL|0666。

#pragma once
#include <iostream>
#include <sys>
#include <sys>
#include <sys>
#include <cstring>
#include <string>
#define PATH_NAME "/tmp"
#define PROJ_ID 0x12
#define GLOBAL_MSG_FD -1
#define MTEXT_SIZE 128
#define CLIEN_TYPE 1
#define SERVER_TYPE 2
namespace msgqueue{
    class MsgQueue{
        public:
            //定义类型结构体
            struct MsgBuff{
                long mtype;
                char mtext[MTEXT_SIZE];
            };

            MsgQueue():_msgfd(GLOBAL_MSG_FD){}
            //选项由外部决定
            bool create(int flag){
                key_t key=ftok(PATH_NAME,PROJ_ID);
                if(-1==key){
                    std::cerr

登录后复制

客户端：

#include "msgqueue.hpp"
int main(){
    msgqueue::Client client;
    while(1){
        std::string s;
        std::cout>s;
        client.send(CLIEN_TYPE,s);
        if("quit"==s){
            break;
        }
    }
}

登录后复制

服务端：

#include "msgqueue.hpp"
int main(){
    msgqueue::Server server;
    while(1){
        std::string s;
        server.recv(CLIEN_TYPE,s);
        if("quit"==s){
            break;
        }
        std::cout

登录后复制

以上就是【Linux系统】进程间通信-System V消息队列的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！