linux远程开发|linux远程开发——（IPC通信）消息队列的使用远程开发|vs|2019|消息队列

目录
一、前言
二、认识消息队列
1、什么是队列？
2、队列动图演示
3、消息队列
三、消息队列相关函数
1、msgget（）函数
2、msgsnd（）函数
3、msgrcv（）函数
四、实战演练（使用消息队列实现两个进程互相聊天）
1、发送消息端
2、接收消息端
3、实现效果
五、总结

一、前言

回顾一下关于进程间的通信（IPC，InterProcess Communication）我们学习了哪些

1??信号：信号的使用

2??管道：管道的使用

3??共享内存：共享内存的使用

今天来学习一个新的IPC通信：消息队列

二、认识消息队列

学习消息队列之前我们先简单了解一下队列（Queue）

1、什么是队列？

队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端进行删除操作，而在表的后端进行插入操作。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。

2、队列动图演示

下面是博主用ppt做的动图，可以形象生动的演示队列入队出队的操作

?
记笔记

??：队列是一种特殊的线性表
??：数据只能从队列的队尾入队，队头出队
??：队列的特点是先进先出

3、消息队列

消息队列其实就是一个严格意义上的队列，在消息入队出队过程中，保证这些消息严格有序

：消息队列提供了一个从一个进程向另外一个进程发送一块数据的方法。
：因为队列先进先出的特点，所以先发送的消息先收到，保证消息严格有序。
：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。
：一个进程发送的消息会保留在消息队列中，直到另一个进程读取了队列中的消息，消息才会从消息队列 “出队” 。

三、消息队列相关函数

下面为创建消息队列和使用消息队列用到的几个函数

1、msgget（）函数

用来创建和访问一个消息队列，消息队列不存在则创建，存在则访问

头文件
#include
#include
#include
函数原型
int msgget(key_t key, int msgflg);
参数
key??某个消息队列的名字。
msgflg??由九个权限标志构成，用法和创建文件时使用的mode模式标志是一样的。
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”

下面为创建消息队列的代码

#include #include #include #include #include using namespace std; int main() { int msgid = 0; //消息队列不存在则创建存在则访问 msgid = msgget((key_t)1001, IPC_CREAT | 0777); if (msgid == -1) { perror("msgget error"); } else { cout << "消息队列创建成功 " << "msgid = " << msgid << endl; } return 0; }

在linux下找到对应的main.cpp ，通过g++ 的方式编译， ./ 运行

文章图片

可以看见消息队列创建成功，且 id 为131072

通过命令： ipcs ，可以看见我们新创建出来的消息队列，权限为777， id 为131072 。

文章图片

可以通过命令 ipcrm -a 将创建出来的消息队列删掉

文章图片

2、msgsnd（）函数

用于把一条消息添加到消息队列里去

头文件
#include
#include
#include
函数原型
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
参数
msqid??由msgget() 函数返回的消息队列标识码。
msgp??是一个指针，指针指向准备发送的消息。
msgsz??指向的消息长度，这个长度不能保存消息类型的那个“long int”长整型计算在内。
msgflg??控制着当前消息队列满或到达系统上限时将要发生的事情，为0即可。
返回值
成功：返回 1
失败：返回 -1

发送的消息结构应该用如下结构体

消息结构体
struct msgbuf
{
long mtype; /* message type, must be > 0 */
char mtext[50]; /* message data */
};
注意
发送信息前应该先用这个 mtype 确定消息的类型，接收消息时会用到这个 mtype。

3、msgrcv（）函数

作用是从一个消息队列里检索消息，即读取消息。读取一条消息，该消息就 “出队”。

头文件
#include
#include
#include
函数原型
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);
参数
msqid??由msgget() 函数返回的消息队列标识码。
msgp??是一个指针，指针指向准备接收的消息。
msgsz??指向的消息长度，这个长度不能保存消息类型的那个“long int”长整型计算在内。
msgtyp??发送消息时指定的 msgtyp。
msgflg??控制着队列中没有相应类型的消息可供接收时将要发生的事，为0即可。
返回值
成功：返回实际放到接收缓冲区里去的字符个数
失败：返回 -1

记笔记

??：msgrcv（）函数是一个阻塞函数，只有读到消息才会继续执行。

好了，消息队列使用到的函数就介绍到这里了，接下来通过一个代码实战来巩固消化这些知识，话不多说

文章图片

四、实战演练（使用消息队列实现两个进程互相聊天） 1、发送消息端

发送消息端，通过控制台输入，先发消息类型（msgtyp）为 1 的消息，再等待接收对方发过来的消息类型（msgtyp）为 2 的消息。

#include #include #include #include #include #include using namespace std; typedef struct sndMsgbuf { long mtype; /* message type, must be > 0 */ char mtext[50]; /* message data */ }MSGBUF; int main() { int msgid = 0; MSGBUF sendbuf; //消息队列不存在则创建存在则访问 msgid = msgget((key_t)1001, IPC_CREAT | 0777); if (msgid == -1) { perror("msgget error"); } else { cout << "消息队列创建成功 " << "msgid = " << msgid << endl; } while (1) { //先发送消息 //指定发送消息类型为 1 sendbuf.mtype = 1; cin >> sendbuf.mtext; //控制台输入作为消息数据 int res = msgsnd(msgid, &sendbuf, sizeof(sendbuf.mtext), 0); if (res == -1) { perror("msgsnd error"); } else { cout << "消息已发送" << endl; cout << endl; bzero(&sendbuf, sizeof(sendbuf)); //再接收消息 //msgrcv为阻塞函数接收消息类型为 2 的消息 int res = msgrcv(msgid, &sendbuf, sizeof(sendbuf.mtext), 2, 0); if (res == -1) { perror("msgrcv error"); } else { cout << "对方发来一条消息： " << sendbuf.mtext << endl; cout << endl; bzero(&sendbuf, sizeof(sendbuf)); } } } return 0; }

2、接收消息端

接收消息端，先等待接收对方发过来的消息类型（msgtyp）为 1 的消息，再通过控制台输入，发送消息类型（msgtyp）为 2 的消息。

#include #include #include #include #include #include using namespace std; typedef struct rcvMsgbuf { long mtype; /* message type, must be > 0 */ char mtext[50]; /* message data */ }MSGBUF; int main() { int msgid = 0; MSGBUF receivebuf; msgid = msgget((key_t)1001, IPC_CREAT | 0777); if (msgid == -1) { perror("msgget error"); } else { cout << "消息队列创建成功 " << "msgid = " << msgid << endl; } while (1) { //先接收消息 //msgrcv为阻塞函数接收消息类型为 1 的消息 int res = msgrcv(msgid, &receivebuf, sizeof(receivebuf.mtext), 1, 0); if (res == -1) { perror("msgrcv error"); } else { cout << "对方发来一条消息： " << receivebuf.mtext << endl; cout << endl; bzero(&receivebuf, sizeof(receivebuf)); //再发送消息 //指定发送消息类型为 2 receivebuf.mtype = 2; cin >> receivebuf.mtext; //控制台输入作为消息数据 int res = msgsnd(msgid, &receivebuf, sizeof(receivebuf.mtext), 0); if (res == -1) { perror("msgsnd error"); } else { cout << "消息已发送" << endl; cout << endl; bzero(&receivebuf, sizeof(receivebuf)); } } } return 0; }

3、实现效果

在linux下通过g++的方式进行编译，在用 ./ 的方式运行，测试结果如下

写端先发消息，然后读端收到消息后再发送给写端，循环往复完成回合制聊天。

文章图片

五、总结

??：由于队列先进先出的特点，可以保证消息按序接收。
??：发送消息端和接收消息端发送的消息类型（msgtyp）要不一致，否则消息收发会乱套。
??：消息发送出去就存在消息队列里，只有当某个进程读取里面的内容时，读几条消息就“出队”几条。
??：每个数据（消息）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，即无法进行大数据传输。
??：msgrcv（）函数是一个阻塞函数，只有读到消息才会继续执行。